Клетка - организованная часть живой материи
В 1665 г. Гук издал книгу "Микрография, или некоторые физиологические описания мельчайших тел посредством увеличительных стекол", где сообщил об открытии им клеточного строения живого вещества (тогда же он впервые употребил термин "клетка"). Фактически же Гук увидел только клеточные стенки, отличающиеся размерами и толщиной. После Гука клетки, вернее, их оболочки, так как микроскопы были несовершенны, обнаруживали у разных растений и в тканях животных. В конце ХVII в. Антони ван Левенгук (1632 — 1723) при 200-кратном увеличении наблюдал "зародыши" различные одноклеточные организмы, в том числе бактерии.Клеточная теория, или цитология (греч. kytos... "сосуд, клетка", сложилась в течение, XIX в. в результате микроскопических исследований, когда появились более совершенные микроскопы (в последнее время ее чаще называют биологией клетки). Броун открыл ядро (1833), описав его как характерное тельце растительных клеток, Его открытие послужило толчком к другим открытиям.
Ботаник Маттиас Шлейден (1804 — 1881), изучая растительные ткани, установил, что они имеют клеточную природу. Используя е обобщения, немецкий биолог Теодор Шванн (1810 — 1882), исследовавший животные ткани, в своем классическом труде "Микроскопические исследования о соответствии в структуре и росте животных и растений" (1839) впервые сформулировал основные положения клеточном строении всех организмов и образовании клеток.
Чешский естествоиспытатель Ян Пуркине (1787 — 1869), открывший ядро яйцеклетки (1825) и проводивший классические исследования по физиологии зрительного восприятия, ввел понятие протоплазмы для клеточного содержимого (1839), когда понял, что именно оно, а не стенки клетки, является живым веществом. Позже протоплазму клетки стали разделять на цитоплазму и ядро.
Было подробно изучено и клеточное деление. Вирхов дополнил клеточную теорию Шлейдена и Шванна утверждением: все клети образуются в результате деления других клеток (1855). Затем установили, что хранение и передача наследственных признаков осуществляется с помощью клеточного ядра (Вирхов, Геккель). При больше увеличении микроскопов в клетках открыли постоянные специализированные структуры (органоиды, или органеллы) — пластиды (такие, как хлоропласты, характерные для клеток, способных к фото синтезу) и митохондрии.
К началу XX в. возможности светового микроскопа были исчерпаны, но ученые занимались совершенствованием техники исследований. В 1898 г, итальянский гистолог Камилло Гольджи (1844 — 192 изобрел новый метод изучения клеток через микроскоп, вводя в них соли серебра, и обнаружил в нервных клетках совы и кошки сетчатые структуры, позднее названные аппаратом Гольджи. В начале ХХ многие биологи повторили опыты австрийского естествоиспытателя Иоганна Менделя (1822 — 1884), открывшего еще в 1865 г. существование индивидуальных наследственных факторов (генов). Все это способствовало развитию цитогенетики. Современная клеточная теория исходит из единства расчлененности многоклеточного организма на клетки и его целостности, основанной на взаимодействии клеток.
Для изучения клеточного строения световые микроскопы не годятся, поскольку длина световой волны ограничивает разрешающую его способность. Известно, что чем меньше длина волны, тем выше разрешающая способность. Даже фиолетовой линии, самой короткой из видимой области, соответствует разрешение в 200 им, что недостаточно для изучения клеточных структур.
Более высокое разрешение было достигнуто в 30-е годы с помощью электронного микроскопа. Получаемую с его помощью тонкую структуру клеток стали называть "ультраструктурой". С развитием методов исследования стало понятно, что клетка — это самовоспроизводящаяся химическая система, поэтому она должна поддерживать баланс с окружением, поглощать те вещества, которые требуются ей качестве "сырья", и выводить наружу накапливающиеся "отходы", т. e. обеспечивать гомеостаз.
От окружающей среды клетка отделена плазматической мембраной, которая регулирует обмен между внутренней и внешней средой служит границей клетки. В каждой клетке содержится генетический материал в форме ДНК, регулирующей жизнедеятельность и самовоспроизведение, и цитоплазма.
Размеры клеток измеряются в микрометрах (мкм) — миллионных долях метра и нанометрах (нм) — миллиардных долях. Например, соматическая животная клетка средних размеров имеет 10 — 20 мкм в диаметре, растительная — 30 — 50 мкм; длина хлоропласта цветкового растения 5 — 10 мкм, бактерии — 2 мкм.
Клетки существуют как самостоятельные организмы (простейшие, бактерии) или входят в состав многоклеточных организмов. Половые клетки служат для размножения, соматические (греч. юта "тело") клетки отличаются по строению и функциям (нервные, мышечные, костные). Клетки отличаются своими размерами, формой, количеством поглощенного красителя. Клетки одного типа, сгруппированные вместе, образуют ткань, например, мышечную, из которой состоит сердце, или эпителий (греч. epi "на, над, сверх" + thele "сосок"), покрывающий тот или иной орган и выполняющий защитную, выделительную и всасывающую функции (например, кожа).
Каждый орган состоит из многих тканей, каждая ткань образуется особыми клетками. При большем увеличении в клетках можно обнаружить органеллы, выполняющие свой набор функций. В ядре хранится генетическая информация, в секреторных (лат. secretio "отделение") гранулах запасаются вещества, которые впоследствии выделяются из клетки. Наружная мембрана контролирует поступление веществ внутрь клетки и выход из нее. Органелла выполняет свою функцию через серию сопряженных химических реакций, каждая из которых катализируется специальным, белком — ферментом (лат. fermentum "закваска"). Органелльная организация клетки играет важную роль в ее функционировании, иначе тысячи клеточных ферментов были бы перемешаны и упорядоченная активность клетки была бы невозможна.
Поскольку каждая клетка выполняет свою функцию в организме, можно было бы ожидать, что это отражено в ее строении, но оказывается, специализация достигается за счет усиленного развития тех или иных свойств, присущих почти всем типам клеток. Химический состав клеток весьма сложен. Кроме воды (около 70%), в ней содержатся белки, нуклеиновые кислоты, ионы минеральных солей углеводы, жироподобные вещества — липиды и другие органические вещества меньшего молекулярного веса, которые являются строительным материалом для биополимеров.
Ресурс: Виртуальная школа БАКАЙ
Статья: Клетка - организованная часть живой материи
Опубликовано:12/07/1999
Автор:admin
Читателей:3825
Статья: Клетка - организованная часть живой материи
Опубликовано:12/07/1999
Автор:admin
Читателей:3825
