I henhold til celleteorien om alle organismer. Celle teori, menn, metoder. Generell organisering av dyreceller

Celleteori er en vitenskapelig generalisering, konklusjon, konklusjon, som forskere kom til på XIX århundre. To viktige punkter kan skilles i det:

Alle levende organismer har en cellulær struktur. Det er ikke noe liv utenfor merden.

Hver nye celle vises bare ved å dele en tidligere eksisterende. Hver celle kommer fra en annen celle.

Disse funnene ble gjort av forskjellige forskere til forskjellige tider. Den første - T. Schwann i 1839, den andre - R. Virkhov i 1855. I tillegg til dem påvirket andre forskere dannelsen av cellulær teori.

På 1600-tallet ble et mikroskop oppfunnet. R. Hooke så først planteceller. I halvannet til to århundrer har forskere observert celler av forskjellige organismer, inkludert protozoer. Etter hvert kom en forståelse av den viktige rollen til det indre innholdet i celler, og ikke deres vegger. Cellekjernen ble oppdaget.

På 30-tallet av XIX århundre skisserte M. Schleiden en rekke funksjoner i plantens cellestruktur. Ved å bruke disse dataene, så vel som sin forskning på dyreceller, formulerte T. Schwann cellulærteorien, og generaliserte funksjonene i cellestrukturen til alle levende organismer:

alle organismer består av celler

en celle er den minste strukturelle enheten til en levende

flercellede organismer er sammensatt av mange celler;

organismer vokser ved fremveksten av nye celler.

Samtidig tok Schleiden og Schwann feil om metoden for fremvekst av nye celler. De trodde at en celle kommer ut av et ikke-cellulært slimstoff som først danner en kjerne, og deretter en cytoplasma og en membranform rundt den. Litt senere viste studier fra andre forskere at celler vises etter inndeling, og på 50-tallet av XIX århundre supplerte Virchow celleteorien med bestemmelsen om at hver celle bare kan komme fra en annen celle.

Moderne celle teori

Moderne cellulær teori kompletterer og konkretiserer generaliseringene av XIX. I følge henne livet i sin strukturelle, funksjonelle og genetiske manifestasjon blir kun gitt av cellen. En celle er en biologisk enhet som er i stand til å metabolisere, konvertere og bruke energi, lagre og realisere biologisk informasjon.

Cellen anses som et elementært system som ligger til grunn for strukturen, vitale funksjoner, reproduksjon, vekst og utvikling av alle levende organismer.

Cellene til alle organismer oppstår ved å dele de foregående cellene. Prosessene med mitose og meiose av alle eukaryoter er nesten identiske, noe som indikerer enheten til deres opprinnelse. Alle celler reduserer likt DNA, de har lignende mekanismer for proteinbiosyntese, regulering av metabolisme, konservering, overføring og bruk av energi.

Moderne celle teori vurderer flercellede organismer ikke som en mekanisk samling av celler (som var karakteristisk for 1800-tallet), men som et helhetlig systemsom har nye kvaliteter på grunn av samspillet mellom dets bestanddeler. På samme tid forblir cellene i flercellede organismer deres strukturelle og funksjonelle enheter, selv om de ikke kan eksistere separat (med unntak av kjønnsceller, sporer).

1. Alle levende organismer på jorden er sammensatt av celler som har lignende struktur, kjemisk sammensetning og funksjon. Dette indikerer slektskapet (vanlig opphav) til alle levende organismer på jorden (enheten i den organiske verden).

2. Cellen er:

strukturell enhet (organismer består av celler)
funksjonell enhet (kroppsfunksjoner utføres på grunn av cellearbeid)
genetisk enhet (cellen inneholder arvelig informasjon)
vekstenhet (kroppen vokser på grunn av multiplikasjonen av cellene)
reproduksjonsenhet (reproduksjon skjer på grunn av kimceller)
livsenhet (prosesser med plastisk og energimetabolisme forekommer i cellen), etc.

3. Alle nye datterceller dannes fra eksisterende morceller ved inndeling.

4. Veksten og utviklingen av en flercellet organisme skjer på grunn av vekst og reproduksjon (gjennom mitose) av en eller flere kildeceller.

gutta

Guk åpnet cellene.

Leeuwenhoek oppdaget levende celler (sædceller, røde blodlegemer, ciliater, bakterier).

Browne åpnet kjernen.

Schleiden og Schwann utledet den første cellulære teorien ("Alle levende organismer på jorden er sammensatt av celler som har lignende struktur").

fremgangsmåter

1. Lysmikroskopøker opp til 2000 ganger (normal skole - fra 100 til 500 ganger). Kjernen, kloroplastene, vakuolen er synlig. Du kan studere prosessene som oppstår i en levende celle (mitose, bevegelse av organeller, etc.).

2. Elektronmikroskop øker opptil 10 7 ganger, noe som gjør det mulig å studere mikrostrukturen til organeller. Metoden fungerer ikke med levende objekter.

3. Ultrasentrifuge. Celler ødelegges og plasseres i en sentrifuge. Cellekomponenter skilles ved tetthet (de tyngste delene samles i bunnen av røret, de letteste - på overflaten). Metoden lar deg selektivt isolere og studere organeller.

Velg to riktige svar fra fem og skriv tallene de er angitt under. Spesifiser ordlyden i en av bestemmelsene i cellulær teori
1) Skallet til soppcellen består av karbohydrater
2) Det er ingen cellevegg i dyreceller
3) Cellene til alle organismer inneholder en kjerne
4) Celler av organismer er like i kjemisk sammensetning
5) Nye celler dannes ved å dele den opprinnelige morcellen

Svaret

Velg tre alternativer. Hvilke bestemmelser inneholder cellulær teori?
1) Nye celler dannes som et resultat av inndeling av morcellen
2) Kjønnscellene inneholder et haploid sett med kromosomer
3) Cellene er like i kjemisk sammensetning
4) Cell - en enhet for utvikling av alle organismer
5) Vevscellene til alle planter og dyr har identiske strukturer
6) Alle celler inneholder DNA-molekyler

Svaret

1) biogen migrasjon av atomer
2) organismenes affinitet

4) livets utseende på jorden for rundt 4,5 milliarder år siden

6) forholdet mellom animert og livløs natur

Svaret

Velg ett, det mest riktige alternativet. Hvilken metode lar deg selektivt isolere og studere celleorganoider
1) farging
2) sentrifugering
3) mikroskopi
4) kjemisk analyse

Svaret

Velg ett, det mest riktige alternativet. På grunn av det faktum at i en hvilken som helst celle det er næring, respirasjon, dannelse av avfallsprodukter, regnes det som en enhet
1) vekst og utvikling
2) funksjonell
3) genetisk
4) kroppsstruktur

Svaret

Velg tre alternativer. De grunnleggende prinsippene for cellulær teori lar oss trekke konklusjoner om
1) miljøets innvirkning på kondisjon
2) organismenes affinitet
3) opprinnelsen til planter og dyr fra en felles stamfar
4) utvikling av organismer fra enkel til kompleks
5) en lignende struktur av celler i alle organismer
6) muligheten for spontan generasjon av liv fra livløse saker

Svaret

Velg tre alternativer. Lignende struktur av plante- og dyreceller - bevis
1) deres forhold
2) det vanlige opphavet til organismer fra alle riker
3) opprinnelsen til planter fra dyr
4) komplikasjoner av organismer i utviklingsprosessen
5) enhet i den organiske verden
6) mangfoldet av organismer

Svaret

Velg ett, det mest riktige alternativet. En celle regnes som en enhet for vekst og utvikling av organismer, siden
1) den har en sammensatt struktur
2) kroppen består av vev
3) antall celler i kroppen øker gjennom mitose
4) gameter er involvert i seksuell reproduksjon

Svaret

Velg ett, det mest riktige alternativet. En celle er en enhet for vekst og utvikling av en organisme, siden
1) den har en kjerne
2) den inneholder arvelig informasjon
3) den er i stand til deling
4) vev består av celler

Svaret

1. Velg to riktige svar fra fem og skriv tallene de er angitt under. Ved å bruke lysmikroskopi i en plantecelle kan man skille:
1) endoplasmatisk retikulum
2) mikrotubuli
3) vakuol
4) cellevegg
5) ribosomer

Svaret

2. Velg to riktige svar fra fem og skriv tallene de er under. I et lysmikroskop kan du se
1) celledeling
2) DNA-replikasjon
3) transkripsjon
4) fotolyse av vann
5) kloroplast

Svaret

3. Velg to riktige svar fra fem og skriv ned tallene de er angitt under. Når du studerer en plantecelle under et lysmikroskop, kan du se
1) cellemembran og Golgi-apparat
2) membran og cytoplasma
3) kjerne og kloroplast
4) ribosomer og mitokondrier
5) endoplasmatisk retikulum og lysosomer

Svaret

Velg to riktige svar fra fem og skriv tallene de er angitt under. Følgende har bidratt til utviklingen av celle teori:
1) Oparin
2) Vernadsky
3) Schleiden og Schwann
4) Mendel
5) Virchow

Svaret

Velg to riktige svar fra fem og skriv tallene de er angitt under. Sentrifugeringsmetode tillater
1) bestemme den kvalitative og kvantitative sammensetningen av stoffer i cellen
2) bestemme den romlige konfigurasjonen og noen fysiske egenskaper til makromolekyler
3) rene makromolekyler fjernet fra cellen
4) få et volumetrisk bilde av cellen
5) delte celleorganeller

Svaret

Velg to riktige svar fra fem og skriv tallene de er angitt under. Hva er fordelen med å bruke elektronmikroskopi fremfor lys?
1) høyere oppløsning
2) evnen til å observere levende gjenstander
3) metodens høye kostnader
4) kompleksiteten i preparatet av stoffet
5) evnen til å studere makromolekylære strukturer

Svaret

Velg to riktige svar fra fem og skriv tallene de er angitt under. Hvilke organoider ble oppdaget i cellen ved hjelp av et elektronmikroskop?
1) ribosomer
2) kjerner
3) kloroplaster
4) mikrotubuli
5) vakuoler

Svaret

Identifiser to tegn som "faller ut" fra den generelle listen, og skriv ned tallene som de er angitt under. De grunnleggende prinsippene for celleteori lar oss konkludere
1) biogen migrasjon av atomer
2) organismenes affinitet
3) opprinnelsen til planter og dyr fra en felles stamfar
4) livets utseende på jorden for rundt 4,5 milliarder år siden
5) en lignende struktur av celler i alle organismer

Svaret

1. Velg to riktige svar fra fem og skriv tallene de er angitt under i tabellen. I cytologi brukes metoder
1) hybridologisk
2) slektsgranskning
3) sentrifugering
4) mikroskopi
5) overvåking

Svaret

Celler av dyr, planter og bakterier har en lignende struktur. Senere ble disse konklusjonene grunnlaget for å bevise organismenes enhet. T. Schwann og M. Schleiden introduserte den grunnleggende ideen om cellen i vitenskapen: det er ikke noe liv utenfor cellene. Celleteorien ble supplert og redigert hver gang.

Bestemmelsene i den cellulære teorien til Schleiden-Schwann

Alle dyr og planter består av celler.
Planter og dyr vokser og utvikles gjennom fremveksten av nye celler.
En celle er den minste levende enhet, og hele organismen er en samling av celler.

De viktigste bestemmelsene i moderne cellulær teori

En celle er en elementær enhet i de levende, det er ikke noe liv utenfor cellen.
En celle er et enkelt system, den inkluderer mange elementer som er naturlig sammenkoblet og utgjør en helhetlig enhet som består av konjugerte funksjonelle enheter - organoider.
Cellene til alle organismer er homologe.
En celle oppstår bare ved å dele opp morcellen, etter å ha doblet dens arvemateriale.
En multicellular organisme er et komplekst system av mange celler kombinert og integrert i systemene av vev og organer koblet til hverandre.
Celler av flercellede organismer er totipotente.

Ytterligere bestemmelser om celleteori

For å bringe celleteorien i mer fullstendig korrespondanse med dataene fra moderne cellulærbiologi, blir listen over dens posisjoner ofte supplert og utvidet. I mange kilder er disse tilleggsbestemmelsene forskjellige, settet deres er ganske vilkårlig.

Prokaryotiske og eukaryote celler er systemer med forskjellige nivåer av kompleksitet og er ikke helt homologe med hverandre (se nedenfor).
Grunnlaget for celledeling og reproduksjon av organismer er kopiering av arvelig informasjon - nukleinsyremolekyler ("hvert molekyl i et molekyl"). Bestemmelsene om genetisk kontinuitet gjelder ikke bare cellen som helhet, men også for noen av dens mindre komponenter - mitokondrier, kloroplaster, gener og kromosomer.
En multicellular organisme er et nytt system, et sammensatt ensemble av mange celler som er kombinert og integrert i systemet med vev og organer koblet til hverandre av kjemiske faktorer, humoral og nerve (molekylær regulering).
Flercellede celler er totipotente, det vil si at de besitter de genetiske potensene til alle celler i en gitt organisme, er likeverdige i genetisk informasjon, men skiller seg fra hverandre i ulikt uttrykk (arbeid) av forskjellige gener, noe som fører til deres morfologiske og funksjonelle mangfold - til differensiering.

Historien

XVII århundre

Link og Moldnhower etablerer tilstedeværelsen av uavhengige vegger i planteceller. Det viser seg at cellen er en viss morfologisk isolert struktur. I 1831 beviser Moth at til og med slike tilsynelatende ikke-cellulære strukturer av planter som akvifere utvikler seg fra celler.

Meyen in Phytotomy (1830) beskriver planteceller som er "enten enkle, slik at hver celle er et spesielt individ, som finnes i alger og sopp, eller, danner mer høyt organiserte planter, de smelter sammen til mer eller mindre betydelige masser. " Meyen understreker uavhengigheten av metabolismen til hver celle.

I 1831 beskriver Robert Brown kjernen og antyder at den er en konstant komponent av plantecellen.

Purkinje skole

I 1801 introduserte Vigia konseptet med dyrevev, men han isolerte vev basert på anatomisk preparat og brukte ikke et mikroskop. Utviklingen av ideer om den mikroskopiske strukturen i dyrevev er først og fremst forbundet med forskningen til Purkinje, som grunnla sin egen skole i Breslavl.

Purkinje og studentene hans (G. Valentin skal fremheves) avslørte i den første og mest generelle formen den mikroskopiske strukturen til vev og organer hos pattedyr (inkludert mennesker). Purkinje og Valentine sammenlignet individuelle planteceller med private mikroskopiske vevsstrukturer av dyr, som Purkinje oftest kalte "korn" (for noen dyrestrukturer ble uttrykket "celle" brukt på skolen hans).

I 1837 laget Purkinje en serie rapporter i Praha. I dem rapporterte han om sine observasjoner om strukturen i mageskjertlene, nervesystemet, etc. I tabellen som var vedlagt rapporten hans, ble det gitt klare bilder av noen celler i dyrevev. Likevel kunne ikke Purkinje etablere homologien til planteceller og dyreceller:

for det første, med korn mente han enten celler eller cellekjerner;
for det andre ble begrepet "celle" bokstavelig talt forstått som "rom avgrenset av vegger."

Purkinje gjennomførte en sammenligning av planteceller og "korn" av dyr i form av analogi, ikke homologi av disse strukturene (forståelse av begrepene "analogi" og "homologi" i moderne forstand).

Muller School og Schwann Work

Den andre skolen som studerte den mikroskopiske strukturen i dyrevev, var Johannes Muller laboratorium i Berlin. Müller studerte den mikroskopiske strukturen til ryggstrengen (akkorder); studenten hans Genle publiserte en studie på tarmepitel, der han beskrev forskjellige av artene og cellestrukturen deres.

Her ble de klassiske studiene av Theodor Schwann utført, og la grunnlaget for cellulær teori. Arbeidet til Schwann ble sterkt påvirket av skolen til Purkinje og Henle. Schwann fant riktig prinsipp for sammenligning av planteceller og elementære mikroskopiske strukturer hos dyr. Schwann var i stand til å etablere homologi og bevise korrespondansen i strukturen og veksten av elementære mikroskopiske strukturer hos planter og dyr.

Viktigheten av kjernen i Schwann-cellen ble bedt om av forskningen til Matthias Schleiden, som publiserte verket “Materials on phytogenesis” i 1838. Derfor kalles Schleiden ofte for medforfatter for cellulær teori. Den grunnleggende ideen om celleteori - korrespondansen mellom planteceller og de elementære strukturene til dyr - var fremmed for Schleiden. Han formulerte teorien om celleneoplasma fra et ustrukturert stoff, ifølge hvilket først nucleolus kondenserer fra den minste granulariteten, det dannes en kjerne rundt den, som er cellens skaper (cytoblast). Imidlertid var denne teorien basert på uriktige fakta.

I 1838 publiserer Schwann 3 foreløpige rapporter, og i 1839 vises hans klassiske essay “Mikroskopiske studier om korrespondanse i strukturen og veksten av dyr og planter”, med tittelen som den grunnleggende ideen om celleteori kommer til uttrykk:

I den første delen av boken undersøker han strukturen til akkorden og brusk, og viser at deres elementære strukturer - celler utvikler seg på samme måte. Han argumenterer videre for at de mikroskopiske strukturer i andre vev og organer i dyreorganismen også er celler som er ganske sammenlignbare med brusk- og akkordceller.
I den andre delen av boken blir planteceller og dyreceller sammenlignet og korrespondansen deres vist.
I den tredje delen utvikles teoretiske prinsipper og prinsippene for cellulær teori formuleres. Det var Schwanns studier som formaliserte celleteorien og beviste (på datidens kunnskapsnivå) enheten av elementerstrukturen til dyr og planter. Schwanns viktigste feil var å følge Schleidens mening om muligheten for utseende av celler fra et strukturelt ikke-cellulært stoff.

Utviklingen av celle teori i andre halvdel av XIX århundre

Siden 1840-tallet på 1800-tallet har læren om cellen vært oppmerksomhetsfokus for all biologi og er i rask utvikling, og blir til en uavhengig gren av vitenskap - cytologi.

For videreutvikling av cellulær teori var spredning til protister (protozoer), som ble anerkjent som frittlevende celler (Sibold, 1848), avgjørende.

På dette tidspunktet endres ideen om cellens sammensetning. Den sekundære viktigheten av cellemembranen blir avslørt, som tidligere ble anerkjent som den mest essensielle delen av cellen, og viktigheten av protoplasma (cytoplasma) og kjernen til cellene (Moth, Cohn, L. S. Tsenkovsky, Leydig, Huxley) fremheves, som fant sitt uttrykk i definisjonen av cellen gitt til M. Schulze i 1861:

En celle er en klump protoplasma med en kjerne inneholdt.

I 1861 fremmet Brucko en teori om den komplekse strukturen i cellen, som han definerer som en "elementær organisme", og tydeliggjør ytterligere teorien om celledannelse fra strukturløs materie (cytoblastomer) utviklet av Schleiden og Schwan. Det ble funnet at celledeling, som først ble studert av Mole på filamentøse alger, ble funnet å være en metode for å danne nye celler. I en tilbakevistelse av teorien om cytoblastomer på botanisk materiale ble en viktig rolle spilt av studiene til Negeli og N.I. Zhele.

Delingen av vevsceller i dyr ble oppdaget i 1841 av Remak. Det viste seg at fragmenteringen av blastomeres er en serie påfølgende divisjoner (Bishtyuf, N. A. Kelliker). Ideen om den universelle spredningen av celledeling som en måte å danne nye celler fikses av R. Virchow i form av en aforisme:

"Omnis cellula ex cellula."
Hver celle er fra en celle.

I utviklingen av cellulær teori på 1800-tallet oppstår det motsigelser som gjenspeiler den dobbelte natur cellulær undervisning, som utviklet seg som en del av et mekanistisk naturbegrep. Schwann har allerede et forsøk på å betrakte kroppen som en sum av celler. Denne tendensen er spesielt utviklet i Virchows "Cellular Pathology" (1858).

Virchows arbeid hadde en tvetydig effekt på utviklingen av cellulær undervisning:

Celle teori utvidet til ham innen området patologi, noe som bidro til anerkjennelsen av universelliteten i cellulær undervisning. Virkhovs verk konsoliderte avvisning av teorien om cytoblastom fra Schleiden og Schwann, og trakk oppmerksomhet til protoplasma og kjernen, anerkjent som de mest essensielle delene av cellen.
Virchow ledet utviklingen av cellulær teori på veien for en rent mekanistisk tolkning av organismen.
Virchow løftet cellene til en grad av et selvstendig vesen, som et resultat av at kroppen ikke ble ansett som en helhet, men ganske enkelt som en sum av celler.

XX århundre

Celleteori siden andre halvdel av 1800-tallet fikk en stadig mer metafysisk karakter, forsterket av Fervorns "Cellular Physiology", som betraktet enhver fysiologisk prosess i kroppen som en enkel sum av de fysiologiske manifestasjonene av individuelle celler. På slutten av denne utviklingslinjen for cellulærteorien dukket det opp en mekanistisk teori om "cellulær tilstand", som en talsmann som Haeckel også handlet om. I følge denne teorien blir kroppen sammenlignet med staten, og dens celler med innbyggerne. En slik teori var i strid med prinsippet om organismenes integritet.

Den mekanistiske retningen i utviklingen av cellulær teori har blitt kritisert kraftig. I 1860 kritiserte I.M.Sechenov Virkhovs idé om cellen. Celleteori ble senere kritisert av andre forfattere. De mest alvorlige og grunnleggende innvendinger ble gjort av Gertwig, A. G. Gurvich (1904), M. Heidenhayn (1907), Dobell (1911). Den tsjekkiske histologen Studnicka (1929, 1934) kom med en omfattende kritikk av celleundervisningen.

På 1930-tallet fremla den sovjetiske biologen O. B. Lepeshinskaya, basert på dataene fra forskningen, en "ny cellulær teori" i motsetning til "virchovianism". Det var basert på ideen om at i ontogenese kan celler utvikle seg fra noe ikke-cellulært levende stoff. En kritisk bekreftelse av fakta fra O. B. Lepeshinskaya og hennes tilhengere som grunnlag for teorien lagt fram av henne, bekreftet ikke dataene om utvikling av cellekjerner fra et kjernefri "levende stoff".

Moderne celle teori

Den moderne cellulære teorien stammer fra det faktum at cellestrukturen er den viktigste formen for eksistensen av liv som er iboende i alle levende organismer unntatt virus. Forbedringen av cellestrukturen var hovedretningen for evolusjonsutviklingen hos både planter og dyr, og cellestrukturen ble godt beholdt i de fleste moderne organismer.

Samtidig bør dogmatiske og metodisk ukorrekte bestemmelser i celleteorien revurderes:

Cellulærstrukturen er den viktigste, men ikke den eneste formen for livets eksistens. Ikke-cellulære livsformer kan betraktes som virus. Det er sant at tegnene på de levende (metabolisme, evnen til å reprodusere osv.) De manifesteres bare inne i cellene, utenfor cellene, er viruset et sammensatt kjemisk stoff. I følge de fleste forskere er virus i deres opprinnelse assosiert med cellen, og er en del av dets genetiske materiale, "ville" gener.
Det viste seg at det er to typer celler - prokaryotiske (celler av bakterier og archaebacteria) som ikke har en kjerne avgrenset av membraner, og eukaryotiske (celler av planter, dyr, sopp og protister) som har en kjerne omgitt av en dobbel membran med kjernefysiske porer. Mellom cellene til prokaryoter og eukaryoter er det mange andre forskjeller. De fleste prokaryoter har ingen indre membranorganeller, og de fleste eukaryoter har mitokondrier og kloroplaster. I samsvar med teorien om symbiogenese er disse semi-autonome organoider etterkommere av bakterieceller. Således er en eukaryotisk celle et system med et høyere organisasjonsnivå; den kan ikke betraktes som fullstendig homolog med en bakteriecelle (en bakteriecelle er homolog med en mitokondrier av en menneskelig celle). Homologien til alle celler ble derfor redusert til tilstedeværelsen av en lukket ytre membran av et dobbelt lag med fosfolipider (i archaebacteria har det en annen kjemisk sammensetning enn i de andre gruppene av organismer), ribosomer og kromosomer - arvelig materiale i form av DNA-molekyler som danner et kompleks med proteiner . Dette negerer selvfølgelig ikke den vanlige opprinnelsen til alle celler, noe som bekreftes av felleskapet i deres kjemiske sammensetning.
Celleteorien betraktet kroppen som en sum av celler, og livets manifestasjoner av kroppen ble oppløst i summen av livs manifestasjonene til dens bestanddeler. Dette ignorerte integriteten til organismen, hele lovene ble erstattet av summen av delene.
Som en celle som å være et universelt strukturelt element, betraktet celleteori vevsceller og gameter, protister og blastomerer som fullstendig homologe strukturer. Bruken av begrepet en celle for protister er et kontroversielt spørsmål i cellulær undervisning i den forstand at mange komplekse flercirkulerte protistceller kan betraktes som ekstracellulære strukturer. I vevsceller, kjønnsceller og protister manifesteres en generell cellulær organisasjon, uttrykt i den morfologiske isolasjonen av karyoplasma i form av en kjerne, men disse strukturene kan ikke betraktes som kvalitativt likeverdige, idet de tar alle deres spesifikke trekk utenfor grensene for begrepet "celle". Spesielt er arter av dyr eller planter ikke bare celler av en flercellet organisme, men en spesiell haploid generasjon av deres livssyklus som har genetiske, morfologiske og noen ganger økologiske trekk og er underlagt den uavhengige virkningen av naturlig seleksjon. På samme tid har nesten alle eukaryote celler utvilsomt en felles opprinnelse og et sett med homologe strukturer - elementer av cytoskjelettet, ribosomer av eukaryotisk type, etc.
Dogmatisk cellulær teori ignorerte spesifisiteten til ikke-cellulære strukturer i kroppen eller til og med anerkjente dem, som Virchow gjorde, livløse. Faktisk, i tillegg til celler, har kroppen multinukleerte ekstracellulære strukturer (syncytia, symplaster) og et kjernefri intercellulært stoff som er i stand til metabolisme og derfor er levende. Å bestemme spesifisiteten til deres livs manifestasjoner og betydning for kroppen er moderne cytologiens oppgave. Samtidig vises både multinukleære strukturer og ekstracellulært stoff bare fra celler. Multicellular syncytia og symplaster er produktet av fusjon av de originale cellene, og ekstracellulært stoff er produktet av deres sekresjon, det vil si at det dannes som et resultat av cellemetabolismen.
Problemet med del og helhet ble løst metafysisk av ortodoks cellulær teori: all oppmerksomhet ble overført til deler av kroppen - celler eller "elementære organismer".

Organismens integritet er et resultat av naturlige, materielle forhold, ganske tilgjengelige for forskning og avsløring. Celler av en flercellet organisme er ikke individer som kan eksistere uavhengig (de såkalte cellekulturene utenfor kroppen er kunstig opprettede biologiske systemer). Som regel er det bare de flercellede cellene som gir opphav til nye individer (gameter, zygoter eller sporer) og kan betraktes som separate organismer som er i stand til uavhengig eksistens. En celle kan ikke rives av fra omgivelsene (som noen levende systemer). Fokusering av all oppmerksomhet på individuelle celler fører uunngåelig til enhet og en mekanistisk forståelse av kroppen som en sum av deler.

Celler er de strukturelle enhetene til organismer. Dette begrepet ble først brukt av Robert Hook i 1665. Ved XIX århundre utviklet innsatsen til mange forskere (spesielt Matthias Schleiden og Theodor Schwann) en cellulær teori. Hovedpoengene var følgende uttalelser:

En celle er den grunnleggende enheten for strukturen og utviklingen av alle levende organismer;

Cellene til alle organismer er like i struktur, kjemisk sammensetning og grunnleggende manifestasjoner av livet;

Hver nye celle dannes som et resultat av inndelingen av den opprinnelige (mors) cellen;

i flercellede organismer er celler spesialiserte i sin funksjon og danner vev. Vev består av organer som er tett sammenkoblet og underordnet reguleringssystemer.

Nesten alle vev av flercellede organismer er sammensatt av celler. På den annen side er slimhinner sammensatt av udelt cellemasse septa med mange kjerner. Hjertemuskelen til dyr er på samme måte ordnet. En rekke kroppsstrukturer (skjell, perler, mineralbase av bein) dannes ikke av celler, men av produkter fra deres sekresjon.

Små organismer kan bestå av bare hundrevis av celler. Menneskekroppen inkluderer 10 14 celler. Den minste av de for tiden kjente celler har en størrelse på 0,2 μm, den største - et ubefruktet epiornis-egg - veier omtrent 3,5 kg. Typiske størrelser på plante- og dyreceller er fra 5 til 20 mikron. Dessuten er det vanligvis ingen direkte sammenheng mellom størrelsen på organismer og størrelsen på cellene.

70–80% av cellemassen er vann.

For å opprettholde den nødvendige konsentrasjonen av stoffer, må cellen skilles fysisk fra omgivelsene. Samtidig innebærer kroppens vitale aktivitet en intensiv metabolisme mellom cellene. Barrieren mellom barrierer mellom celler spilles av plasmamembranen.

Den indre strukturen i cellen har lenge vært et mysterium for forskere; man trodde at membranen begrenser protoplasma - en slags væske der alle biokjemiske prosesser oppstår. Takket være elektronmikroskopi ble hemmeligheten bak protoplasma oppdaget, og nå er det kjent at det er en cytoplasma inne i cellen der forskjellige organoider er til stede, og genetisk materiale i form av DNA, hovedsakelig samlet i kjernen (i eukaryoter).

Strukturen til cellen er et av de viktige prinsippene for klassifisering av organismer. I de følgende avsnitt vurderer vi først strukturer som er vanlige for plante- og dyreceller, deretter de karakteristiske trekkene til planteceller og pre-nukleære organismer. Denne delen avsluttes med en undersøkelse av prinsippene for celledeling.

Celler studeres ved hjelp av cytologi.

Anthony van Levenguk fant ut at stoffet inne i cellen er organisert på en viss måte. Han var den første som oppdaget cellekjerner. På dette nivået varte ideen om cellen i mer enn 100 år.

Celleforskningen akselererte på 1830-tallet da avanserte mikroskop dukket opp. I 1838-1839 la botanikeren Matthias Schleiden og anatomisten Theodor Schwann nesten samtidig frem ideen om kroppens cellestruktur. T. Schwann foreslo begrepet "cellulær teori" og introduserte denne teorien for det vitenskapelige samfunnet. Fremveksten av cytologi er nært forbundet med etableringen av celle teori - den bredeste og mest grunnleggende av alle biologiske generaliseringer. I følge cellulær teori består alle planter og dyr av lignende enheter - celler, som hver har alle egenskapene til en levende skapning.

Det viktigste tilskuddet til celleteorien var uttalelsen fra den berømte tyske naturforskeren Rudolf Virchow om at hver celle er dannet som et resultat av inndelingen av en annen celle.

På 1870-tallet ble det oppdaget to metoder for eukaryot celledeling, senere kalt mitose og meiose. Allerede 10 år etter dette var det mulig å etablere hovedtrekkene i denne typen divisjon for genetikk. Det ble funnet at før mitose forekommer dobling av kromosomer og deres enhetlige fordeling mellom datterceller, slik at samme antall kromosomer blir bevart i datterceller. Før meiose dobles også kromosomene, men i den første (reduksjons) divisjonen avviker to-kromatidkromosomer til polene i cellen, slik at celler med et haploid sett dannes, er antall kromosomer i dem halvparten så mye som i morcellen. Det ble funnet at antall, form og størrelse på kromosomer - karyotypen - er de samme i alle somatiske celler hos dyr av en gitt art, og antall kromosomer i gameter er to ganger mindre. Deretter dannet disse cytologiske funnene grunnlaget for kromosomteorien om arvelighet.

cytologicellevitenskap - strukturelle og funksjonelle enheter av nesten alle levende organismer

I en flercellig organisme oppstår alle de komplekse manifestasjonene av livet som et resultat av den koordinerte aktiviteten til dets bestanddeler. Cytologens oppgave er å fastslå hvordan en levende celle er bygget og hvordan den utfører sine normale funksjoner. Patomorfologer studerer også celler, men de er interessert i endringer som oppstår i celler under sykdom eller etter døden. Til tross for at forskere lenge har samlet mye data om utviklingen og strukturen til dyr og planter, ble først i 1839 de grunnleggende konseptene for celleteori formulert og utviklingen av moderne cytologi begynte.

Celler er de minste enhetene av levende ting, noe som fremgår av vevets evne til å bryte ned i celler, som deretter kan fortsette å leve i et "vev" eller en cellekultur og formere seg som ørsmå organismer. I følge cellulær teori består alle organismer av en eller mange celler. Det er flere unntak fra denne regelen. For eksempel, i kroppen av slimhinner (myxomycetes) og noen veldig små flatormer, er ikke cellene separert fra hverandre, men danner en mer eller mindre smeltet struktur - den såkalte. syncytia. Imidlertid kan vi anta at en slik struktur oppstod en gang som et resultat av ødeleggelsen av seksjoner av cellemembraner som fantes i de evolusjonære forfedrene til disse organismer. Mange sopper vokser til å danne lange filiforme rør, eller hyfer. Disse hyferene, ofte delt med septa - septa - i segmenter, kan også betraktes som særegne langstrakte celler. Kroppene til protister og bakterier består av en celle.

Det er en viktig forskjell mellom bakterieceller og cellene til alle andre organismer: kjernene og organellene ("små organer") av bakterieceller er ikke omgitt av membraner, og derfor kalles disse cellene prokaryotiske ("pre-nukleære"); alle andre celler kalles eukaryotisk (med “ekte kjerner”): deres kjerner og organeller er innelukket i membraner. Bare eukaryote celler er vurdert i denne artikkelen.

Celleåpning

Studien av de minste strukturer av levende organismer ble mulig først etter oppfinnelsen av mikroskopet, d.v.s. etter 1600. Den første beskrivelsen og bildene av celler ble gitt i 1665 av den engelske botanikeren R. Hook: ved å undersøke tynne deler av tørket kork, fant han ut at de “består av mange bokser”. Hook kalte hver av disse boksene en celle (“kamera”). Den italienske forskeren M. Malpigi (1674), den nederlandske forskeren A. van Loewenguk, så vel som engelskmannen N. Grue (1682) brakte snart mye data som demonstrerte planters cellulære struktur. Ingen av disse observatørene forsto imidlertid at det gelatinøse materialet (senere kalt protoplasma) som fylte cellene var veldig viktig, og "cellene" som syntes å være så viktige var ganske enkelt livløse cellulosekasser som inneholdt dette stoffet. Fram til midten av 1800-tallet i verk fra en rekke forskere var allerede rudimentene til en viss "cellulær teori" som et generelt strukturelt prinsipp synlige. I 1831 etablerte R. Brown eksistensen av en kjerne i en celle, men klarte ikke å sette pris på viktigheten av oppdagelsen hans. Kort tid etter Browns oppdagelse, ble flere forskere overbevist om at kjernen var nedsenket i en semi-flytende protoplasma som fylte cellen. Opprinnelig ble fiber betraktet som den grunnleggende enheten til den biologiske strukturen. På begynnelsen av 1800-tallet. nesten alle begynte å gjenkjenne som et uunnværlig element av plante- og dyrevev en struktur som ble kalt en boble, kule eller celle.

Opprettelsen av cellulær teori. Mengden direkte informasjon om cellen og dens innhold har økt enormt siden 1830, da avanserte mikroskop dukket opp. Så i 1838–1839 ble det som skjedde kalt ”den endelige penselstrømmen til mesteren”. Botanikeren M. Schleiden og anatomisten T. Schwann fremmet nesten samtidig ideen om cellestruktur. Schwann foreslo begrepet "cellulær teori" og introduserte denne teorien for det vitenskapelige samfunnet. I følge cellulær teori består alle planter og dyr av lignende enheter - celler, som hver har alle egenskapene til en levende skapning. Denne teorien har blitt hjørnesteinen i all moderne biologisk tenkning.

Oppdagelsen av protoplasma. Først ble ufortjent mye oppmerksomhet rettet mot celleveggene. Selv F. Dujardin (1835) beskrev imidlertid levende gelé i encellede organismer og ormer og kalte den "sarkode" (det vil si "lik kjøtt").

Dette tyktflytende stoffet var etter hans mening utstyrt med alle levende ting. Schleiden fant også et finkornet stoff i planteceller og kalte det “planteslim” (1838). Etter 8 år brukte G. bakgrunn Moth uttrykket "protoplasma" (brukt i 1840 av J. Purkinje for å betegne stoffet som embryoene fra dyr er dannet i de tidlige stadiene av utviklingen) og erstattet det med uttrykket "planteslim." I 1861 oppdaget M. Schultze at det også finnes sarkode i vevene til høyere dyr, og at dette stoffet er identisk både strukturelt og funksjonelt. protoplasma av planter. For dette "fysiske livsgrunnlaget", som T. Huxley senere definerte det, ble det generelle uttrykket "protoplasma" adoptert. Begrepet protoplasma på en gang spilte en viktig rolle; Imidlertid har det lenge blitt klart at protoplasma ikke er homogen verken i sin kjemiske sammensetning eller i struktur, og dette uttrykket har gradvis falt ut av bruk. For tiden blir hovedkomponentene i cellen vanligvis betraktet som kjernen, cytoplasma og cellulære organeller. Kombinasjonen av cytoplasma og organeller tilsvarer praktisk talt det de første cytologene hadde i tankene når de snakket om protoplasma.

De viktigste egenskapene til levende celler

Å studere levende celler kaster lys over deres vitale funksjoner. Det ble funnet at sistnevnte kan deles inn i fire kategorier: mobilitet, irritabilitet, metabolisme og reproduksjon.

Motilitet manifesteres i forskjellige former: 1) intracellulær sirkulasjon av celleinnhold; 2) flyt, som gir bevegelse av celler (for eksempel blodceller); 3) juling av bittesmå protoplasmatiske utvekster - cilia og flagella; 4) kontraktilitet, mest utviklet i muskelceller.

Irritabilitet kommer til uttrykk i cellens evne til å oppfatte en stimulans og svare på den med en impuls, eller en bølge av spenning. Denne aktiviteten uttrykkes i høyeste grad i nerveceller.

Metabolisme inkluderer alle transformasjoner av materie og energi som oppstår i celler.

Reproduksjon gis av cellens evne til å dele og danne datterceller. Det er evnen til å reprodusere oss selv som gjør at vi kan betrakte celler som de minste levende ting. Imidlertid har mange høyt differensierte celler mistet denne evnen.

På slutten av 1800-tallet Cytologers hovedoppmerksomhet ble rettet mot en detaljert studie av strukturen i celler, prosessen med å dele dem opp og belyse deres rolle som de viktigste enhetene som gir det fysiske grunnlaget for arvelighet og utviklingsprosessen.

Utviklingen av nye metoder. Til å begynne med, når man studerte detaljene i strukturen til celler, måtte man hovedsakelig stole på visuell undersøkelse av døde, ikke levende, materiale. Metoder var nødvendig for å tillate protoplasma å bli bevart uten å skade den, for å produsere tilstrekkelig tynne seksjoner av vev som passerer gjennom de cellulære komponentene, så vel som flekseksjoner for å avsløre detaljer om cellestrukturen. Slike metoder ble opprettet og forbedret gjennom andre halvdel av 1800-tallet. Selve mikroskopet ble også forbedret. Blant de viktige prestasjonene i enheten hans inkluderer: illuminatoren, som ligger under bordet, for å fokusere lysstrålen; apokromatisk linse for å korrigere ujevnheter i farger som forvrenger bildet; nedsenkingslinse, noe som gir et tydeligere bilde og en økning på 1000 ganger eller mer.

Det ble også funnet at grunnleggende fargestoffer, så som hematoksylin, har en affinitet for innholdet i kjernen, og sure fargestoffer, så som eosin, farger cytoplasmaet; denne observasjonen tjente som grunnlag for å lage en rekke kontrast- eller differensialfargningsmetoder. Takket være disse metodene og avanserte mikroskop, den viktigste informasjonen om strukturen i cellen, dens spesialiserte "organer" og forskjellige livløse inneslutninger som cellen selv syntetiserer eller absorberer fra utsiden og akkumuleres gradvis.

Loven om genetisk kontinuitet. Av grunnleggende betydning for videreutviklingen av cellulær teori var begrepet genetisk kontinuitet av celler. På en tid trodde Schleiden at celler dannes som et resultat av en slags krystallisering fra cellevæsken, og Schwann gikk enda lenger i denne feilaktige retningen: etter hans mening stammet cellene fra en slags "blastemisk" væske som ligger utenfor cellene.

Først anerkjente botanikere og deretter zoologer (etter å ha klargjort motsetningene i dataene oppnådd ved å studere noen patologiske prosesser) at celler bare oppstår som et resultat av inndelingen av eksisterende celler. I 1858 formulerte R.Virkhov loven om genetisk kontinuitet i aforismen "Omnis cellula e cellula" ("Hver celle fra en celle"). Da rollen som kjernen i celledelingen ble etablert, omformulerte W. Fleming (1882) denne aforismen og forkynte: “Omnis nucleus e nucleo” (“Hver kjerne fra kjernen”). Et av de første viktige funnene i studien av kjernen var oppdagelsen i den av intenst fargede filamenter kalt kromatin. Påfølgende studier viste at under celledeling blir disse strengene satt sammen i separate kropper - kromosomer, at antall kromosomer er konstant for hver art, og i prosessen med celledeling, eller mitose, deles hvert kromosom i to, slik at hver celle får et nummer som er typisk for denne arten. kromosomer. Derfor kan Virchows aforisme utvides til å omfatte kromosomer (bærere av arvelige egenskaper), siden hver av dem kommer fra en eksisterende.

I 1865 ble det funnet at den mannlige kjønnscellen (sædceller eller sædceller) er en fullverdig, om enn høyt spesialisert celle, og 10 år senere sporet O. Gertwig spermens vei i ferd med å befrukte egget. Og til slutt, i 1884, viste E. van Beneden at i prosessen med dannelse av både sæd og egg, oppstår modifisert celledeling (meiose), som et resultat av at de får ett sett med kromosomer i stedet for to. Dermed inneholder hvert modent sæd og hvert modent egg bare halvparten av antall kromosomer sammenlignet med resten av cellene i en gitt organisme, og ved befruktning blir det normale antallet kromosomer ganske enkelt gjenopprettet. Som et resultat inneholder et befruktet egg ett sett med kromosomer fra hver av foreldrene, som er grunnlaget for arven etter trekk fra både fedre og mors linjer. I tillegg stimulerer befruktning begynnelsen av eggfragmentering og utviklingen av et nytt individ.

Forestillingen om at kromosomer opprettholder sin identitet og opprettholder genetisk kontinuitet fra en generasjon celler til en annen ble til slutt dannet i 1885 (Rabel). Det ble snart fastslått at kromosomer kvalitativt skiller seg fra hverandre i sin innflytelse på utvikling (T. Boveri, 1888). Eksperimentelle data begynte også å vises til fordel for den tidligere hypotesen om W. Roo (1883), ifølge hvilken til og med individuelle deler av kromosomer påvirker kroppens utvikling, struktur og funksjon.

Altså før slutten av 1800-tallet. to viktige konklusjoner ble gjort. Den ene var at arvelighet er et resultat av den genetiske kontinuiteten til celler levert av celledeling. En annen er at det er en mekanisme for overføring av arvelige egenskaper som er lokalisert i kjernen, eller rettere sagt, i kromosomene. Det ble funnet at på grunn av streng langsgående splitting av kromosomene, får datterceller nøyaktig den samme (både kvalitativt og kvantitativt) genetisk konstitusjon som den opprinnelige cellen de kom fra.

Arvelighetens lover

Det andre stadiet i utviklingen av cytologi som vitenskap dekker 1900–1935. Det kom etter de grunnleggende arvelovene, formulert av G. Mendel i 1865, men som ikke vakte oppmerksomhet og lenge var glemt, ble gjenoppdaget i 1900. Selv om cytologer fortsatte å studere fysiologien til cellen og dens organeller som sentrosom, mitokondrier og Golgi-apparatet, fokuserte de på strukturen til kromosomer og deres oppførsel. Kryssingsforsøk som ble utført samtidig økte raskt kunnskapen om arvemetoder, noe som førte til fremveksten av moderne genetikk som vitenskap. Som et resultat dukket det opp en "hybrid" gren av genetikk - cytogenetikk.

Prestasjoner med moderne cytologi

Nye metoder, spesielt elektronmikroskopi, bruk av radioaktive isotoper og høyhastighetssentrifugering, som dukket opp etter 1940-tallet, gjorde det mulig å oppnå en enorm suksess med å studere strukturen til celler. I utviklingen av et enhetlig begrep om de fysisk-kjemiske aspektene ved livet, beveger cytologien seg stadig nærmere andre biologiske fagområder. Samtidig beholder de klassiske metodene basert på fiksing, farging og undersøkelse av celler under mikroskop praktisk verdi.

Cytologiske metoder brukes spesielt i planteavl for å bestemme den kromosomale sammensetningen av planteceller. Slike studier er til stor hjelp i planleggingen av eksperimentelle kryss og evaluering av resultatene. En lignende cytologisk analyse blir også utført på humane celler: den lar deg identifisere noen arvelige sykdommer assosiert med endringer i antall og form på kromosomer. En slik analyse i kombinasjon med biokjemiske tester brukes for eksempel under fostervannsprøve for diagnostisering av arvelige defekter hos fosteret.

Imidlertid er den viktigste anvendelsen av cytologiske metoder i medisin diagnosen maligne neoplasmer. I kreftceller, spesielt i deres kjerner, forekommer spesifikke endringer som er anerkjent av erfarne patomorfologer.

Cytologi er en ganske enkel og informativ metode for screening av diagnose av forskjellige manifestasjoner av papillomavirus. Denne studien er utført både hos menn og kvinner. Imidlertid blir denne typen diagnoser i større grad utført hos kvinner med forskjellige sykdommer i livmorhalsen.

Resultatet av studien avhenger direkte av teknikken for prøvetaking av materialet for studien. Hos kvinner anbefales det å ta materiale fra overflaten av vulva, skjeden, livmorhalsen med en slikkepott, Volkman skje eller universell plastsonde. For å få skraping av epitelet fra livmorhalskanalen er det mange livmorhalsbørster. Det er også sonder som du samtidig kan få skraping fra både endocervix og exocervix. Det vil ikke være overflødig å si at studien skal gjennomføres etter utelukkelse av noen inflammatoriske prosesser. Først fjernes slim, skjedeutskillelser med en gasbindspinne, hvoretter materiale tas. Studien kan utføres på hvilken som helst dag i syklusen bortsett fra periovulatorisk periode og menstruasjon. I tillegg bør en cytologisk undersøkelse gjennomføres tidligst 2 dager etter det siste samleiet, under behandlingen av infeksjonssykdommer og inflammatoriske sykdommer (spesielt hvis forskjellige antiseptika, vaginal suppositorier og kremer, spermicider brukes), og heller ikke tidligere enn 48 timer etter colposcopy, der bite og Lugol-løsninger ble brukt.

Materialet påføres glassgliden i et jevnt lag, hvoretter de festes, for eksempel med en blanding av Nikiforov. Fargelegging gjøres i følge Papanicolaou. Studien av cytologiske utstikker farget på denne måten regnes som en referanse og kalles Pap-utstrykningstesten.

Korrekt utført prøvetaking av materialet fører til at det i testprøven skal være minst 8000 - 15000 celler.

Diagnostikk av forskjellige tilstander i livmorhalsen, evaluert under den cytologiske undersøkelsen, er basert på klassifiseringen av Papanicolaou. Den skiller mellom:

1. 1. klasse - dette er normale epitelceller.

2. 2. klasse er epitelceller med nesten normal struktur, men det er en svak økning i kjerner og utseendet til metaplasert epitel.

3. 3. klasse er preget av uttalte endringer i celler i form av forstørrede kjerner. Denne tilstanden kalles dyskariose.

4. fjerde klasse - visualisering av celler som atypia kan tilordnes.

5. 5. klasse - dette er typiske kreftceller.

Imidlertid har klassifiseringen av Papanicolaou ikke helt eksakte kriterier for diagnose av papillomavirus, derfor er nylig tolkningen av resultatene basert på klassifiseringen av Bethesda. Basert på dataene fra en cytologisk studie er legens taktikk for å håndtere kvinner i stor grad bestemt.

På det nåværende stadiet introduseres den såkalte flytende cytologien, som er en prøvetaking av materialet til et flytende konserveringsmiddel. Deretter utføres HPV-typing ved PCR og cytologi fra en prøve.

Et spesifikt tegn på tilstedeværelsen av papillomavirusinfeksjon under en cytologisk undersøkelse er bestemmelse av spoleceller. Coilocytes er døende epitelceller som har karakteristiske endringer forårsaket av tilstedeværelsen av det humane papillomavirus i dem. Cytologisk er dette en celle med oksyfil farging. Rundt kjernen er det en opplysningssone, i cytoplasmaet er det mange vakuoler som inneholder virale partikler. Langs periferien av coylocyttene kan det være cytoplasmatiske fibriller.

Nesten 400 år har gått siden oppdagelsen av celler til den nåværende tilstand av cellulær teori ble formulert. Cellen ble først undersøkt i 1665 av en naturvitenskapsmann fra England. Etter å ha lagt merke til cellestrukturer på en tynn del av korken, ga han dem navnet på cellen.

Med sitt primitive mikroskop kunne Hook ennå ikke vurdere alle funksjonene, men etterhvert som optiske instrumenter ble bedre, dukket metodene for farging av medikamenter, forskere mer og mer i verden av subtile cytologiske strukturer.

Hvordan celle teori ble til

Et betydelig funn som påvirket det videre forskningsforløpet og den nåværende tilstanden til celleteori ble gjort på 30-tallet av XIX århundre. Skotten R. Brown studerte et blad av en plante ved hjelp av et lysmikroskop, og fant lignende runde tettheter i planteceller, som han senere kalte kjerner.

Fra dette øyeblikket dukket det opp et viktig tegn for å sammenligne de strukturelle enhetene til forskjellige organismer med hverandre, som ble grunnlaget for konklusjoner om enheten til levende ting. Ikke for ingenting at selv den nåværende posisjonen til cellulær teori inneholder en kobling til denne konklusjonen.

Spørsmålet om cellens opprinnelse ble reist i 1838 av den tyske botanikeren Matthias Schleiden. Ved massiv undersøkelse av plantemateriale bemerket han at tilstedeværelsen av kjerner er obligatorisk i alt levende plantevev.

Hans landsmann zoolog Theodor Schwann kom med de samme konklusjonene angående dyrevev. Etter å ha undersøkt arbeidet til Schleiden og sammenligne de mange plante- og dyrecellene, konkluderte han: til tross for mangfoldet har de alle et fellestrekk - en formet kjerne.

Celleteorien til Schwann og Schleiden

Ved å samle de tilgjengelige fakta om cellen la T. Schwann og M. Schleiden frem hovedpostulatet.Det besto i det faktum at alle organismer (planter og dyr) består av celler som er nær struktur.

I 1858 ble det lagt til et nytt tillegg til celleteori. bevist at kroppen vokser ved å øke antall celler ved å dele den opprinnelige mors. Dette virker opplagt for oss, men for disse tider var oppdagelsen veldig avansert og moderne.

På det tidspunktet formuleres den nåværende posisjonen til Schwanns mobilteori i lærebøker som følger:

Alle vev av levende organismer har en cellulær struktur.
Cellene til dyr og planter dannes på samme måte (celledeling) og har en lignende struktur.
Kroppen består av grupper av celler, hver av dem er i stand til selvstendig liv.

Etter å ha blitt en av de viktigste funnene på 1800-tallet, la celleteorien grunnlaget for ideen om enhetens opprinnelse og felleskap i den evolusjonære utviklingen av levende organismer.

Videreutvikling av cytologisk kunnskap

Forbedring av forskningsmetoder og utstyr har gjort det mulig for forskere å utvide kunnskapen om cellers struktur og vitale funksjoner betydelig:

forholdet mellom strukturen og funksjonen til både individuelle organeller og celler som helhet er bevist (spesialisering av cytostrukturer);
hver celle demonstrerer individuelt alle egenskapene som er iboende i levende organismer (vokser, multipliserer, utveksler materie og energi med miljøet, er mobile i en eller annen grad, tilpasser seg endringer osv.);
organeller kan ikke individuelt oppvise lignende egenskaper;
hos dyr finnes sopp, planter, organeller med samme struktur og funksjon;
alle celler i kroppen er sammenkoblet og jobber sammen, og utfører komplekse oppgaver.

Takket være nye funn ble bestemmelsene i teorien om Schwann og Schleiden foredlet og supplert. Den moderne vitenskapelige verden bruker utvidede postulater av den grunnleggende teorien i biologi.

I litteraturen kan du finne et annet antall postulater av moderne cellulær teori, den mest komplette versjonen inneholder fem punkter:

En celle er det minste (elementære) levende systemet, grunnlaget for strukturen, reproduksjon, utvikling og vital aktivitet hos organismer. Ikke-cellulære strukturer kan ikke kalles levende.
Celler vises utelukkende ved å dele eksisterende.
Den kjemiske sammensetningen og strukturen til de strukturelle enhetene til alle levende organismer er lik.
En flercellet organisme utvikler seg og vokser på grunn av inndelingen av en / flere innledende celler.
En lignende cellulær struktur av organismer som bor på jorden, indikerer en enkelt kilde til deres opprinnelse.

De innledende og nåværende prinsippene for cellulær teori har mye til felles. Inngående og utvidede postulater gjenspeiler det nåværende kunnskapsnivået om cellers struktur, liv og interaksjon.