Клеточная теория – это система знаний о клетке, как элементарной структурной единице живого.
Клеточная теория строения организмов
Первым человеком, который увидел клетки был Р. Гук, который рассматривал тонкие срезы пробки с помощью усовершенствованного микроскопа. Внутри пробки он увидел несколько ячеек, которые и были названы «клетками». А. Левенгук с помощью микроскопа увидел «зверьков» в капле воды и назвал их движущимися организмами. Таким образом, к началу 18 века ученые уже знали о том, что при большом увеличении растения имеют ячеистое строение, а в воде существуют не видимые глазу живые организмы.
Однако клеточная теория была сформулирована лишь к концу середине 19 века, после изобретения более мощных микроскопов, а также применения методов фиксации и окраски клеток. Считается, что впервые основы клеточной теории были заложены Р. Вирховом, который в своих рассуждениях допустил ряд серьезных ошибок:
- он утверждал, что клетки слабо связаны друг с другом;
- по его мнению клетки существую «сами по себе».
Клеточная теория стала основополагающей для общей биологии, которая представила базу для понимания закономерностей функционирования всего мира и для развития всего эволюционного учения.
В начале 19 века происходило углубление представлений о строении клетки. Этого достигли с помощью исследований в школе Пуркинье. Они выявили в первом и общем виде микроскопическое строение тканей и органов различных представителей млекопитающих.
С 1840-х века учение о клетке оказывается в центре внимания всей биологии и бурно развивается, превратившись в самостоятельную отрасль науки – цитологию. Также существовало большое количество исследований, которые легли в основу развития клеточной теории. Например, эксперименты Брюкко, который утверждал, что клетка является элементарным организмом. В какой-то степени это утверждение легло в основу знаний об одноклеточных организмах.
Продолжили формулировку клеточной теории Т. Шванн и М. Шлейден, которые основывались на большом количестве исследований. Автор утверждали, что клетка является структурно – функциональной единицей всего живого. Также они отметили, что животные, растения, бактерии имеют общие черты строения. Несколько позднее именно на эти утверждения опирались при доказательстве того факта, что в органическом мире господствует единство. Шлейден и Шванн ввели в науку понятие о том, что вне клеток отсутствует жизнь.
Современная клеточная теория несколько изменила свой взгляд на существование клетки, поскольку научно – технический прогресс значительно расширил арсенал методов цитологии и других биологических наук.
История и современное состояние клеточной теории
Современная клеточная теория включает основные положения:
- клетка представляет собой элементарную единицу живого, строения, функционирования, размножения и развития всех живых организмов;
- клетки одноклеточных и многоклеточных организмов имеют схожее строение, а также происхождение;
- клетки размножаются путем деления;
- клетки эукариот и прокариот являются системами разного уровня, но в некоторой степени аналогичны друг другу.
Современная клеточная теория также опровергает первое положение клеточной теории М. Шлейдена и Т. Шванна, так как она описывает строение вирусов или неклеточной формы жизни. Но, несмотря на это, клеточная теория, созданная указанными авторами стала основой для изучения современных клеток и решения многих прикладных и фундаментальных проблем.
На сегодняшний день известно большое количество методов для изучения клеток. Например, самым распространенным является микроскопия. Используются световой, электронный микроскопы.
Также применяют метод центрифугирования для выделения клеточных фракций. Для биохимического изучения клеточных компонентов клетки необходимо разрушить - механически, химически или ультразвуком. Высвобожденные компоненты оказываются в жидкости во взвешенном состоянии и могут быть выделены и очищены с помощью центрифугирования.
Действенным методом изучения клеток можно назвать хроматографию.
Хроматография – это метод изучения клетки, который основывается на том, что через неподвижную среду пропускают растворитель. Каждый из компонентов смеси движется с оригинальной скоростью и при этом смесь существенно разделяется.
Одним из методов для изучения клетки является радиоавтография. Этот метод относительно новый, так как он возник при активном развитии ядерной физики. Один из способов обнаружения радиоактивности изотопов основан на их способности действовать на фотопленку подобно свету.
Сегодня клеточная теория имеет колоссальное значение для различных областей жизнедеятельности. Клетку признают единицей для изучения любой патологии. Практически любая болезнь связана с нарушением структуры и функции клеток, из которых состоят любые ткани и органы. Эти нарушения становятся первопричиной развития болезни. Клеточные нарушения ложатся в основу многочисленных нарушений обмена веществ. Например, при развитии инфаркта миокарда нарушается функционирование, а затем происходит гибель кардиомиоцитов или клеток сердца, которые испытывают недостаток кислорода.
Многие ученые сегодня занимаются искусственным выращиванием стволовых клеток, которые позволяют лечить онкологические заболевания. Это считается настоящим прорывом в медицине. Благодаря знаниям о клетке, заложенным в клеточной теории, ученые смогли получить уникальную технологию создания кровяных клеток, которые можно находить у эмбрионов.
Ученые выяснили, что есть генетическая разница крови, полученной в лаборатории, и клеток из пуповинной крови. Именно эта разница позволила понять, как заставить клетки расти в нужном направлении.
Таким образом, современная клеточная теория находится на позитивной стадии развития, она позволяет исследовать процесс развития организма на всех этапах, предотвращать болезни и развивать знания об иммунной системе человека.
