Глава 35. Введение в цитологию

35.1. Предмет и содержание цитологии

Наука о клетке называется цитологией. Клетка является единицей всего живого, элементарной живой системой. Цитология изучает строение и химический состав клеток, функции внутриклеточных структур и клеток внутри организма, размножение и развитие клеток, приспособление клеток к условиям окружающей среды.

35.2. Развитие представлений о клетке

Представления о клетке появились в связи с изобретением микроскопа.

Рассматривая под микроскопом срез пробки, Р.Гук обнаружил, что она состоит из ячеек, разделенных перегородками. Эти ячейки он назвал "клетками".

В трудах знаменитого голландского ученого Антони ван Левенгука, особенно в книге "Тайны природы", впервые появилась информация о строении многих биологических объектов (эритроцитов, многих водорослей, бактерий, сперматозоидов, разнообразных микроструктур растительных и животных клеток).

Лишь в XIX в. ученые обратили внимание на полужидкое студенистое содержимое, заполняющее клетку. К началу XIX в., после того как появились хорошие микроскопы, были разработаны методы фиксации и окраски клеток, представления о клеточном строении организмов получили общее признание.

Клеточная теория

По мере совершенствования инструментальной базы и техники микроскопических исследований клеточного строения организмов, было признано, что наличие клеток представляет собой общую структурную черту биологической организации. Клеточное строение организмов наблюдали многие исследователи. Наиболее обстоятельные описания клеточных структур в XIX в. дали Я.Пуркинье и М.Шлейден. В 1838 г. немецкий ботаник М.Шлейден доказал, что в любой растительной клетке есть ядро. Но только немецкий зоолог Т.Шванн в большом разнообразии клеток увидел их общность, их единый план строения. Он создал теорию, утверждающую, что клетки, содержащие ядра, представляют собой структурную и функциональную основу всех живых существ. Клеточная теория строения была сформулирована и опубликована Т. Шванном в 1839 г. Суть её можно выразить в следующих положениях:

• Клетка рассматривается как элементарная структурная единица строения всех живых существ.

• Клетки растений и животных самостоятельны, гомологичны друг другу по происхождению и структуре, но могут быть аналогичными по выполняемым функциям.

Наряду с несомненными достоинствами, в данной теории содержались ошибочные положения и утверждения. Во-первых, по Т.Шванну, жизнь клеток определялась не ее содержимым — протопластом, а главным образом оболочкой (стенкой); во-вторых, клетки в тканях и органах считались автономными, поэтому свойства организмов он сводил к сумме свойств отдельных клеток; в третьих, Т.Шванн полагал, что клетки возникают из неклеточного вещества.

Существенным дополнением основного положения клеточной теории было открытие еще в 1827 г. академиком Российской АН К.М.Бэром яйцеклетки млекопитающих. К.М.Бэр установил, что все организмы начинают свое развитие с одной клетки, представляющей собой оплодотворенное яйцо. Это открытие показало, что клетка не только единица строения, но и единица развития всех живых организмов.

В 1855 г. немецкий врач Р.Вирхов на основании данных об упорядоченном делении исходных клеток сделал обобщение: клетка может возникнуть только из предшествующей клетки. Это привело к осознанию того факта, что рост и развитие организмов связаны с делением клеток и их дальнейшей дифференцировкой, приводящей к образованию тканей и органов.

Таким образом, к началу ХХ в. благодаря созданию клеточной теории, сформировалось представление о клетке как о важнейшей составляющей всего органического мира, о единстве всего живого.