Тема 6. Введение в биологию клетки

ПЛАН:

1.КЛЕТОЧНАЯ ТЕОРИЯ. ЕЕ

СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ.

2. МЕТОДЫ КЛЕТОЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3. ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ КЛЕТКИ.

4. БИОЛОГИЧЕСКАЯ СУЩНОСТЬ

ПОЛОВОГО ПРОЦЕССА.

1. Клеточная теория. Ее современное состояние

Клетка - элементарная биосистема, способная к самообновлению, самовоспроизведению и развитию. Современные миры животных и растений чрезвычайно многообразны, но в основе их строения лежат животные и растительные клетки.

В процессе эволюции органического мира клетки развивались от прокариотов к эукариотам и изначально существовали одноклеточные формы. У многоклеточных клетки образуют ткани, входящие в состав органов. Жизнедеятельность клеток в многоклеточном организме координируется нервной системой, гуморальными факторами. Гуморальные факторы - жидкости, циркулирующие в организме.

Клеточное учение возникло и развивалось с появлением микроскопической техники. В 1665 году английский физик Г.Гук, рассматривая под микроскопом срез пробки, обнаружил, что она состоит из ячеек, напоминающих соты. Он назвал их клетками. Во второй половине 17 века микроскописты итальянец М.Мальпиги и англичанин Н.Грю подтвердили ячеистое строение растений. Голландец А.Ливенгук впервые обнаружил в воде микроорганизмы. В этот период исследователи основное внимание уделяли изучению клеточной оболочки.

Только во втором десятилетии 19 века чешский ученый Я.Пуркинье обратил внимание на внутриклеточное содержимое и назвал его протоплазмой.

В итоге, к тридцатым годам 19 века в науке существовало представление о клетке, как об элементарной микроскопической структуре растений.

В 1831 году английский ботаник Б.Броун обнаружил ядро. В это же время немецкий ботаник Шлейден первый сделал заключение, что любая растительная клетка содержит ядро. В 1839 году немецкий зоолог Шванн опубликовал труд "Микроскопические исследования" о соответствии в структуре и росте животных и растений. В этой работе были изложены основы клеточной теории. Основные положения клеточной теории: 1) клетка является главной структурной единицей всех организмов (растительных и животных); 2) процесс образования клеток обусловливает развитие и дифференцировку растительных и животных тканей.

В настоящее время общеизвестно, что новые клетки появляются путем деления существующих.

Клеточная теория стала крупнейшим обобщением естествознания 19 века. Закон сохранения энергии, эволюционная теория Ч.Дарвина, клеточная теория - три основных научных достижения прошлого века. Клеточная теория дала новый толчок развитию эволюционного учения и явилась утверждением материалистических представлений во всех областях биологии и медицины.

Дальнейшее развитие клеточной теории было отражено в трудах немецкого патолога Р.Вирхова. В 1858 году вышла его книга "Целлюлярная патология". Патологический процесс в организме Р.Вирхов связывал с морфологическими структурами и с изменениями в строении клеток. До Вирхова основы всех болезней связывали с изменением состава жидкостей и борьбой нематериальных сил организма - доброго и злого начал. Положение Вирхова - "каждая клетка из клетки" - подтвердилось всем дальнейшим развитием биологии. У Вирхова и Шванна были ошибки. Они полагали, что организм - это сумма составляющих его клеток. Это заблуждение развил Э.Геккель.

По Геккелю, многоклеточный организм - это "государство клеток, в котором каждая живет своей собственной жизнью". В науке того периода существовало ошибочное мнение, что патологический процесс в организме это локальный (местный) процесс. Русские ученые И.М.Сеченов, С.П.Боткин и И.П.Павлов критиковали концепцию Вирхова и утверждали, что организм единое целое, в котором объединяющая роль принадлежит нервной системе.

Концепция Вирхова, за исключением указанных ошибок, легла в основу современных представлений о клетке. В конце 19 века благодаря развитию микроскопической техники было обнаружено сложное строение клетки, описаны клеточные структуры и их функции.

В начале 20 века была расшифрована роль клеточных структур в передаче наследственных свойств.

Клеточное строение биосистем - это единство дискретного и целого. Благодаря клеточному строению организм, являясь дискретным, сохраняет целостность. Для осуществления обмена веществ очень важно, что организм состоит из клеток, обладающих большими поверхностями. В условиях организма без нарушения жизнедеятельности происходит постепенная замена отмирающих клеток на новые. Только клеточная структура обеспечивает наилучшим образом репродукцию и передачу наследственной информации, разделение функций между клетками в многоклеточном организме обеспечило широкие возможности приспособления биосистем к среде обитания и явилось предпосылкой усложнения организации.