СобакиКошкиПтицыРыбыЛошадиГрызуныАмфибииРептилииРастенияФОТОВопросы-ответы (FAQ)ОткрыткиЭнциклопедии


 

Клеточная теория

Впервые клеточное строение наблюдал английский естествоиспытатель Р. Гук в 1665 г. у растений с помощью усовершенствованного им микроскопа; он же ввел термин "клетка".

Английский ботаник Р. Броун в 1831 г. описал ядро растительной клетки. Но первые шаги к раскрытию и пониманию роли клеточного ядра сделал немецкий ботаник М. Шлейден в 1838 г. Немецкий зоолог Т. Шванн кроме собственных исследований использовал данные М. Шлейдена, Я. Пуркине и других ученых, указав на общий принцип клеточного строения и роста тканевых структур животных и растений. Ему принадлежит заслуга оформления клеточной теории, соответствовавшей уровню развития науки того времени (1839). В дальнейшем клеточная теория была распространена и на одноклеточные организмы, были сформированы представления о ядре и цитоплазме как о главнейших компонентах клетки. Немецкий ученый Р. Вирхов в 1858 г. обосновал принцип преемственности клеток путем их деления - каждая клетка из клетки.

Все основные положения клеточной теории сохранили значение и сейчас. В современном виде теория содержит четыре основных вывода:

1. Клетка является наименьшей, элементарной единицей живого, вне клетки нет жизни. Этот постулат клеточной теории распространяется как на эукариотические, так и на прокариотические клетки, как на одноклеточные, так и на многоклеточные организмы.

2. Клетки увеличиваются в числе, размножаются, только путем деления исходной (родительской) клетки, чему предшествует процесс удвоения ее генетического материала (ДНК). Следовательно, деление клетки приводит к равномерному и равнокачественному распределению молекул ДНК по двум новым (но одинаковым по содержанию и по свойствам их ДНК) клеткам. Но для того чтобы удвоить ДНК (хромосомы) и соответственно удвоить свою массу и размеры, а потом разделиться, исходной клетке необходимо провести огромную синтетическую работу: из простых веществ создать сложные полимерные органические молекулы. Поэтому-то клеточная теория гласит, что клетка может происходить только от клетки (закон Р. Вирхова). Любые другие пути возникновения клеток науке не известны.

Клетки эпителия, рисунок картинка
Клетки эпителия

3. Клетки сходны по своим основным свойствам и строению (гомологичны). Это положение теории подразумевает, что такая гомология клеток определяется общностью их происхождения. Конечно, прокариотические клетки устроены проще, чем эукариотические, но те и другие имеют в принципе очень сходные пути обмена веществ, сходные основные структурные части (мембраны, рибосомы, сократимые нити и др.). Поэтому есть все основания считать, что эукариотические клетки произошли от общих предков с прокариотическими.

Клетки эукариотических многоклеточных организмов необычайно разнообразны как по форме, так и по внутренней организации. Однако все они содержат одни и те же органоиды, у них одни и те же общие обменные процессы. Различие же - в специализации: нервные клетки, например, предназначены для образования и передачи нервного сигнала, мышечные - для создания механической тяги. У последних сильно развита специальная система фибрилл (нитей), укорачивание которых приводит к сокращению мышц. В нервной клетке тоже есть элементы сократимого аппарата, но он выражен слабо. Зато в нервных клетках сильно развита система специальных каркасных нитчатых структур - цитоскелет, который поддерживает многоотростчатую форму нервной клетки, а ее плазматическая мембрана особо специализирована для проведения электрического сигнала.

Другими словами, сходство разных клеток заключается в сходстве основных жизненных процессов, которые идут на общих для всех клеток структурах (органоидах), а различие их определяется разной специализацией в составе многоклеточного организма; у одноклеточных - их приспособлением к среде обитания.

4. У многоклеточных эукариотических организмов возникновение разных по свойствам клеток - дифференцировка клеток (см. Клеточная специализация (дифференцировка) определяется тем, что в разных органах, в разных клетках активированы, т. е. работают, разные гены. Действительно, если клетка происходит от клетки и делению ее предшествует копирование (удвоение) генетического материала (хромосом), то по мере роста зародыша все клетки должны обладать одинаковым набором генов и одинаковыми свойствами. Но по мере развития эмбриона у него появляются разные клеточные системы - ткани, с разными свойствами (покровные, соединительные, нервные, мышечные).

Чем же определяется возникновение этих различий? Современная биология объясняет появление клеточных различий (дифференцировки) тем, что в разных специализированных клетках активируются различные гены (например, гены, определяющие особое развитие сократимых структур в мышцах). В то же время гены, обеспечивающие жизнеспособность клеток, их общий обмен веществ, активны в любых клетках, что и определяет сходство их общих химических и структурных черт организации.

Источник: Энциклопедический словарь юного биолога. Составитель Аспиз М. Е. Издательство "Педагогика", Москва, 1985

 
 

 

Сейчас на форуме