Учение о клетке (основы общей цитологии)

Основой строения эукариотических' организмов является наименьшая единица живого —клетка (cellula).

Клетка — это ограниченная активной мембраной, упорядоченная, структурированная система биополимеров, образующих ядро и цитоплазму, участвующих в единой совокупности метаболических и энергетических процессов, осуществляющих поддержание и воспроизведение всей системы в целом.

Кроме клеток в организме находятся их производные, которые не имеют клеточного строения.

Содержимое клетки отделено от внешней среды или от соседних клеток плазматической мембраной (плазмолеммой). Все эука-риотические клетки состоят из двух основных компонентов: ядра и цитоплазмы. Цитоплазма неоднородна по своему составу и строению и включает в себя гиалоплазму (основную плазму), в которой находятся включения и органеллы. Все они, дополняя друг друга, выполняют внутриклеточные функции, необходимые для существования клетки как целого, как элементарной живой единицы. Изучением общих черт строения и функционирования клеток и их производных занимается наука цитология. Она исследует отдельные клеточные структуры, их участие в общеклеточных физиологических процессах, пути регуляции этих процессов, воспроизведение клеток и их компонентов, приспособление клеток к условиям среды, реакции на действия различных факторов, патологические изменения клеток. Изучение цитологии имеет большое прикладное значение, так как практически при всех заболеваниях происходят нарушения функций клеток.

Клеточная теория

История вопроса. Клеточная теория — это обобщенное представление о строении клеток как единиц живого, об их воспроизведении и роли в формировании многоклеточных организмов.

Появлению и формулированию отдельных положений клеточной теории предшествовал довольно длительный (более 300 лет) период накопления знаний о строении различных одноклеточных

Эукариотические, собственно ядерные организмы — основная масса животных и растений, за исключением бактерий и сине-зеленых водорослей, не имеющих оформленного ядра, — прокариотических организмов.

и многоклеточных организмов, растений и животных. Этот период связан с применением и усовершенствованием различных оптических методов исследований.

Первым, кто наблюдал наименьшие единицы в составе многоклеточных, был Роберт Гук (1665). С помощью увеличительных линз в срезе пробки он обнаружил "ячейки", или "клетки". Его описания послужили толчком для появления систематических исследований строения растений и животных.

М. Мальпиги (1671), Н. Грю (1671), Ф. Фонтана (1671) подтвердили его наблюдения и показали, что разнообразные части растений состоят из тесно расположенных "пузырьков", или "мешочков". Позднее, в 70-е годы XVII века, оптик-любитель А. Ле-венгук открыл с помощью микроскопа мир одноклеточных организмов. Но эти и другие многочисленные исследования не привели еще в то время к пониманию универсальности клеточного строения животных и растений и к правильным представлениям об организации клетки. Прогресс в изучении морфологии клетки связан с успехами микроскопирования в XIX веке. К тому времени изменились взгляды на строение клеток. Главной составной частью клеток стала считаться не клеточная стенка, а содержимое самой клетки — ее протоплазма (Я. Пуркине, 1830). В протоплазме было открыто ядро как постоянный компонент клетки (Р. Броун, 1833). Многочисленные данные, касающиеся строения животных и растений, позволили подойти к обобщениям, которые впервые были сделаны Т. Шванном (1838) и легли в основу сформулированной им клеточной теории. Его главным достижением является утверждение, что клетки, из которых состоят как растения, так и животные, принципиально сходны между собой (гомологичны) и возникают единообразным путем. Заслуга Т. Шванна заключалась не в том, что он открыл клетки как таковые, а в том, что он оценил их значение как основного структурного компонента организма. Дальнейшее развитие и • обобщение эти представления получили в работах Р. Вирхова (1858).

Создание клеточной теории стало важнейшим событием в биологии, одним из решающих доказательств единства происхождения всей живой природы. Клеточная теория оказала значительное влияние на развитие биологии и медицины, послужила главным фундаментом для становления таких дисциплин, как эмбриология, гистология и физиология. Она дала основы для материалистического понимания жизни, для объяснения эволюционной взаимосвязи организмов, для понимания индивидуального развития. Как считал Ф. Энгельс, открытие клетки стало главным фактом, революционизировавшим физиологию и сделавшим возможным сравнительную физиологию.

Основные положения клеточной теории сохранили свое значение и в настоящее время, хотя почти за 150-летний период были получены новые сведения о структуре, жизнедеятельности и развитии клеток. В настоящее время клеточная теория гласит: 1) клетка является наименьшей единицей живого, 2) клетки раз-

ных организмов сходны по своему строению, 3) размножение клеток происходит путем деления исходной клетки, 4) многоклеточные организмы представляют собой сложные ансамбли клеток и их производных, объединенные в целостные интегрированные системы тканей и органов, подчиненные и связанные между собой межклеточными, гуморальными и нервными формами регуляции.