نظرية الخلية - أحد التعميمات البيولوجية المعترف بها عالميًا ، والذي يؤكد وحدة مبدأ بنية وتطور عالم النباتات والحيوانات والكائنات الحية الأخرى ذات التركيب الخلوي ، حيث تُعتبر الخلية عنصرًا هيكليًا واحدًا للكائنات الحية.
معظم هذه العضيات موجودة في جميع الخلايا ، سواء أتت الخلية من الإنسان أو البعوضة أو القيقب. باختصار ، حتى لو أتوا من كائنات مختلفة تمامًا ، فإن الخلايا متشابهة جدًا مع بعضها البعض.
كما تم إدراك أن الخلايا يمكن أن تتكاثر. في ظل الظروف المناسبة ، يمكن للخلية ، حتى لو كانت معزولة عن النسيج الذي نشأت منه ، أن تتغذى وتتنفس وتحافظ على نفسها وتعاود الظهور. كل خلية هي كائن حي في حد ذاته.
الخلية هي الوحدة الهيكلية والوظيفية لجميع الكائنات الحية
تتكون جميع الكائنات الحية من خلية واحدة أو أكثر.
الخلية هي أصغر وحدة لها خصائص الكائنات الحية. تأتي هذه الخلية من انقسام خلية أخرى. كل خلية كاملة كائن حي؛ يمكن الخلية. امتصاص وتحويل الطعام.موسوعي يوتيوب
-
1 / 5
نظرية الخلية هي نظرية أساسية في علم الأحياء ، تمت صياغتها في منتصف القرن التاسع عشر ، والتي وفرت أساسًا لفهم قوانين العالم الحي ولتطوير التدريس التطوري. ماتياس شلايدن وثيودور شوان نظرية الخلية، استنادًا إلى الكثير من الأبحاث حول الخلية (). قام رودولف فيرشو لاحقًا () بتكميله بأهم توفير (كل خلية تأتي من خلية أخرى).
لعزل المواد التي ينتجها. القضاء على نفسك في حالة تلفها. من ناحية أخرى ، إذا قمت بتقطيع الخلية إلى قطع ، فستحصل فقط على خليط من المواد الكيميائية الخاملة ، لا شيء حي. تتكون بعض الكائنات الحية من خلية واحدة فقط ، بينما يحتوي البعض الآخر على آلاف المليارات.
أحدثت نظرية الخلية في وقت إعلانها ثورة في الفكرة التي طالما كانت لدينا في الحياة. بقبول هذه النظرية ، كان على علماء الأحياء التعرف على ثلاثة مفاهيم جديدة تمامًا في ذلك الوقت. وحدة الحياة: الكائنات الحية أكثر تشابهًا مما كنا نظن ، لا يختلف الإنسان كثيرًا عن الحيوانات وحتى النباتات.
أثبت شلايدن وشوان ، اللذان يلخصان المعرفة المتاحة عن الخلية ، أن الخلية هي الوحدة الأساسية لأي كائن حي. الخلايا الحيوانية والنباتات والبكتيريا لها بنية مماثلة. في وقت لاحق ، أصبحت هذه الاستنتاجات أساسًا لإثبات وحدة الكائنات الحية. قدم T. Schwann و M. Schleiden المفهوم الأساسي للخلية إلى العلم: لا توجد حياة خارج الخلايا. تم استكمال النظرية الخلوية وتحريرها في كل مرة.
الاستتباب الداخلي: يتوافق بقاء الإنسان وصحته مع قدرته على توفير بيئة مواتية لحياته. لا يوجد حد معين بين الحياة والموت. لا تتكون كل الكائنات الحية من خلايا فحسب ، بل بالإضافة إلى ذلك ، تتشابه الخلايا كثيرًا من كائن حي إلى آخر. هناك العديد من الاختلافات ، على سبيل المثال ، بين الخلايا العصبية البعوض والبعوض. وبالمثل ، تحت المجهر ، من المستحيل اكتشاف خلايا كبد الإنسان أو القط أو حتى الأسماك. على الرغم من أنهم قد يكون لديهم أشكال مختلفةجميع الخلايا لها نفس البنية الأساسية ، وتتكون من نفس العضيات: الأغشية ، النوى ، الفجوات ، الريبوسومات ، الشبكة الإندوبلازمية ، إلخ. من بعض أنواع الطوب الأولي ، أنواع مختلفةالخلايا ، يمكنك بناء مجموعة لا حصر لها من الأشكال الحية.
أحكام نظرية الخلية لشلايدن شوان
صاغ مبتكرو النظرية أحكامها الرئيسية على النحو التالي:
- تتكون جميع الحيوانات والنباتات من خلايا.
- تنمو النباتات والحيوانات وتتطور من خلال تكوين خلايا جديدة.
- الخلية هي أصغر وحدة في الحياة ، و الكائن الحي كلهعبارة عن مجموعة من الخلايا.
الأحكام الرئيسية لنظرية الخلية الحديثة
يثبت Link و Moldenhower أن الخلايا النباتية لها جدران مستقلة. اتضح أن الخلية هي نوع من الهيكل المعزول شكليًا. في عام 1831 ، أثبت G.Mol أنه حتى الهياكل النباتية التي تبدو غير خلوية مثل طبقات المياه الجوفية تتطور من الخلايا.
بالإضافة إلى ذلك ، وجد لاحقًا أن طريقة عمل الخلايا ، وجميع التفاعلات الكيميائية التي تحدث ، هي نفسها بشكل أساسي ، بغض النظر عن نوع الخلية. لا توجد فروق كثيرة بين خلية الطماطم والخلية البشرية ، وجدا عدد كبير من تفاعلات كيميائيةيحدث في خلية واحدة ويحدث أيضًا في خلية أخرى.
يمكن للخلية البقاء على قيد الحياة فقط إذا كانت مغمورة في سائل مع الفيزيائية والكيميائية و الخصائص الكيميائيةالتي تتناسب تمامًا مع احتياجاتها. إنه نفس الشيء داخل الجسم. يجب أن تكون الخلايا في بيئة مستقرة توفر لها كل ما تحتاجه. على سبيل المثال ، يجب أن يظل محتوى السكر في سائل غسيل الخلايا ثابتًا تمامًا. يطلق عليه "الاتزان الداخلي" ، والذي يوفر الاستقرار البيئة الداخلية، الذي ينجح في الاحتفاظ بالكائنات الحية.
يصف F.Meyen في "Phytotomy" (1830) زرع الخلايا، والتي "إما أن تكون مفردة ، بحيث تكون كل خلية فردًا منفصلاً ، كما هو موجود في الطحالب والفطريات ، أو ، بتشكيل نباتات أكثر تنظيماً ، فإنها تتحد في كتل أكثر أو أقل أهمية." يؤكد Meyen على استقلالية التمثيل الغذائي لكل خلية.
الاستتباب هو توازن ديناميكي حيث تقوم الخلايا بتغيير بيئتها باستمرار ، وتنسحب منها وترفضها ، والتي تتغير أيضًا مع تناول الطعام والبيئة التي توجد فيها. لذلك ، يجب أن تستجيب الأنظمة باستمرار لاستعادة التوازن المضطرب باستمرار. محتوى الاستتباب هو نضال مستمرلا يجب أن يتوقف أبدًا.
مع نظرية الخلايا ، أصبح مفهوم المرض بالكامل معنى جديد. من الآن فصاعدًا ، سننظر إلى المرض على أنه عيب في التوازن ، وهو الأداء السليم لكل خلية من خلايا الجسم الذي يسمح لك بالحفاظ على هذا التوازن ، وهو أمر ضروري لبقاء كل منها على قيد الحياة.
في عام 1831 ، وصف روبرت براون النواة واقترح أنها ثابتة جزء لا يتجزأالخلية النباتية.
مدرسة بركنجي
في عام 1801 ، قدم فيجيا مفهوم الأنسجة الحيوانية ، لكنه عزل الأنسجة على أساس التحضير التشريحي ولم يستخدم المجهر. يرتبط تطوير الأفكار حول التركيب المجهري للأنسجة الحيوانية في المقام الأول ببحث بوركينجي ، الذي أسس مدرسته في بريسلاو.
الشخص هو في الواقع مستعمرة من عدة آلاف من الخلايا التي تشكل كائنًا حيًا. ولكن بما أن كل خلية من خلايانا هي كائن حي على حدة ، في أي نقطة يمكننا أن نقول إن الشخص قد مات؟ هل ننتظر حتى موت آخر كاميرا قبل التوقيع على شهادة الوفاة؟ الرجل الذي قُطع للتو عن رأسه ما زال على قيد الحياة؟ ومع ذلك ، يستمر نمو شعره وأظافره ، وكثير من له خلايا العضلاتتتقلص مرة أخرى ، ولا تزال خلايا جلده على قيد الحياة عن طريق استنشاق بعض الأكسجين الموجود في السائل المحيط بها ، وما إلى ذلك.
تم الكشف عن Purkinje وطلابه (وخاصة G. Valentin) في الأول والأكثر نظرة عامة الهيكل المجهريأنسجة وأعضاء الثدييات (بما في ذلك البشر). قارن بوركينجي وفالنتين الخلايا النباتية الفردية مع هياكل الأنسجة الحيوانية المجهرية الفردية ، والتي غالبًا ما يطلق عليها بوركيني "البذور" (بالنسبة لبعض الهياكل الحيوانية ، تم استخدام مصطلح "الخلية" في مدرسته).
باختصار ، من الضروري الرجوع إلى الدليل ، فلا يوجد حد معين بين الحياة والموت. وهي كاملة مشكلة أخلاقيةمثل القتل الرحيم أو الإجهاض للبدء من نهاية الحياة. متى تكون الحياة هناك ومتى تتوقف؟
والمشكلة هي نفسها في كل خلية. في أي مرحلة يمكن أن نقول أن الزنزانة ميتة؟ فالقطرة المحرومة من العناصر الضرورية لبقائها لا تموت بضربة واحدة. يتباطأ نشاطها تدريجياً ، وتتدهور هياكلها تدريجياً حتى يتم الحصول على خليط خامل إلى حد ما. مركبات كيميائية. لكن متى ماتت؟ على سبيل المثال ، محاولة تعريف هذه اللحظة عقيمة مثل محاولة تحديد الحدود الدقيقة بين الشباب والشيخوخة.
في عام 1837 ألقى بوركينجي سلسلة من المحاضرات في براغ. في نفوسهم ، تحدث عن ملاحظاته حول بنية الغدد المعدية ، الجهاز العصبيفي الجدول المرفق بتقريره ، تم تقديم صور واضحة لبعض خلايا الأنسجة الحيوانية. ومع ذلك ، لم يستطع بوركينجي إثبات تماثل الخلايا النباتية والخلايا الحيوانية:
غالبًا في علم الأحياء نتحرك بشكل تدريجي جدًا من حالة إلى أخرى ، ونادرًا ما تكون هناك حدود ثابتة. من الناحية القانونية ، كان من الضروري تحديد الحدود. في وقت من الأوقات كان الأمر بمثابة سكتة قلبية. إذا لم يعد القلب ينبض ، فنحن أموات. ومع ذلك، في السنوات الاخيرةلقد تعلمنا أن نترك القلب توقف. لذلك ، يجب العثور على معيار آخر. في الوقت الحالي ، يُعرَّف الموت قانونًا بنقص النشاط الكهربائي للخلايا العصبية في الدماغ. يمكن إثبات هذا النشاط الكهربائي باستخدام أقطاب تسجيل صغيرة يتم وضعها على سطح فروة الرأس.
- أولاً ، بواسطة الحبوب فهم إما الخلايا أو نواة الخلية ؛
- ثانيًا ، فُهم مصطلح "خلية" حرفيًا على أنه "مساحة تحدها الجدران".
قارن بوركيني بين الخلايا النباتية و "البذور" الحيوانية من حيث القياس ، وليس التماثل بين هذه الهياكل (فهم المصطلحين "التناظر" و "التماثل" بالمعنى الحديث).
ينتج عن قلة نشاط الدماغ مخطط كهربائي مسطح للدماغ. لاحظ أن هذا حد قانوني ، لكن المشكلة أكثر تعقيدًا: هل ما زلنا نسمي شخصًا حيًا في غيبوبة عميقة لا رجعة فيها ، ولكن دماغه لا يزال ضعيفًا؟ هل نوقف الحياة عندما تتدهور نوعية الحياة إلى ما بعد مستوى معين؟ هذه مشكلة لم تعد مسؤولية علماء الأحياء. في الحقيقة ، الموت بحد ذاته ظاهرة غريبة. في الواقع ، يمكن تحديث الخلايا باستمرار.
إذا تم تدمير الهيكل ، يمكن للخلية إنشاء خلية جديدة من الجزيئات التي ترسمها في بيئتها. بسبب هذا التجديد المستمر الذي يحدث في الخلايا ، يُعتقد أن كل شخص يجدد كل جزيئاته بعد حوالي سبع سنوات. ولكن لكي تتكاثر الخلايا ، يلزم 50 مليون خلية أخرى لتحل محلها. في الواقع ، من الناحية النظرية ، نظرًا لأننا نتجدد باستمرار ، لا ينبغي أن نتقدم في العمر ، ولكن لأسباب بدأ فهمها للتو ، فإن العمليات التي تسمح للخلايا بالتجديد والتكاثر تتدهور بمرور الوقت.
مدرسة مولر وعمل شوان
كانت المدرسة الثانية التي تم فيها دراسة التركيب المجهري للأنسجة الحيوانية هي مختبر يوهانس مولر في برلين. درس مولر التركيب المجهري للوتر الظهري (وتر). نشر تلميذه Henle دراسة عن ظهارة معوية، حيث قدم وصفًا لأنواعها المختلفة وهيكلها الخلوي.
يفقد الجسم فعاليته تدريجياً من أجل تجديد نفسه ، ويحلل ، ويكبر ويموت. جان بابتيست مونيه شوفالييه دي لامارك. الحيوية: الحياة = سؤال حيوي عن "الحياة". مفهوم قديم ، تخلى عنه علم الأحياء الآن. المفهوم الحديث: تفسر الحياة بقوانين الفيزياء والكيمياء. لا يوجد عنصر غير أساسي في سير الحياة.
السطح الخلوي للجلد. الهياكل الخلوية الأخرى كيس مليء بالدهون. نظرية الخلية. الخلية هي الوحدة الأساسية للحياة. ما هي الحياة؟ = مجموعة من خصائص المادة: أن تكون على قيد الحياة = بنية يمكنها: استعادة نفسها إعادة التكاثر إدارة عملها وفقًا للتغيرات في البيئة.
هنا تم إجراء الدراسات الكلاسيكية لثيودور شوان ، ووضع الأساس لنظرية الخلية. تأثر عمل شوان بشدة بمدرسة بوركينجي وهينلي. وجدت شوان المبدأ الصحيحمقارنة الخلايا النباتية والتركيبات المجهرية الأولية للحيوانات. كان شوان قادرًا على تأسيس التنادد وإثبات التوافق في بنية ونمو الهياكل المجهرية الأولية للنباتات والحيوانات.
الحياة هي مجرد حالة من المادة على مستوى معين من التنظيم ، وليست مبدأ مفروضًا يقع في السماء. حياة إرنست كاهانا غير موجودة يحتوي الإنسان على ما يشبه بلايين الخلايا. كل من هذه الخلايا هي كائن حي.
تتكون بعض الكائنات الحية من خلية واحدة فقط ، مثل الأميبا. وحدة الحياة. خلايا جميع الكائنات الحية متشابهة جدًا مع بعضها البعض. على المستوى المجهري ، هناك فرق ضئيل للغاية بين الأنواع ، وعمل الخلايا ، لجميع الأغراض العملية ، هو نفسه من نوع إلى آخر.
تم دفع أهمية النواة في خلية شوان من خلال البحث الذي أجراه ماتياس شلايدن ، الذي نشر في عام 1838 مواد عن تكوين النبات. لذلك ، غالبًا ما يُطلق على شلايدن اسم مؤلف مشارك في نظرية الخلية. كانت الفكرة الأساسية لنظرية الخلية - المراسلات بين الخلايا النباتية والتركيبات الأولية للحيوانات - غريبة على شلايدن. لقد صاغ نظرية تكوين خلية جديدة من مادة غير هيكلية ، والتي بموجبها ، أولاً ، تتكثف النواة من أصغر حبيبات ، وتتشكل نواة حولها ، وهي الخلية السابقة (الأرومة الخلوية). ومع ذلك ، استندت هذه النظرية على حقائق غير صحيحة.
لا يمكن للخلايا البقاء على قيد الحياة إلا إذا ظلت البيئة التي تستحم فيها مستقرة. إنهم يعانون من تغيير ضئيل للغاية. ابق على قيد الحياة = حافظ على توازنك. لا يوجد حد بين الحياة والموت. يتم تعريف الحياة على المستوى الخلوي. ماذا حدث خلية حية. في أي نقطة يمكن القول إن كائن حي متعدد الخلايا قد مات؟
وفقًا لوليام ويتمان من جامعة جورجيا ، هناك خمسة تريليونات تريليون بكتيريا على الأرض ، ويتوافق الحجم الإجمالي لجميع الناس مع مكعب يبلغ حوالي 700 متر على كل جانب. الخلايا حقيقية النواة: عادة من 10 إلى 100 ميكرومتر. العديد من عضيات الغشاء الداخلي. مادة الجين المرتبطة بالغشاء = النواة.
في عام 1838 ، نشر شوان 3 تقارير أولية ، وفي عام 1839 ظهر عمله الكلاسيكي "دراسات ميكروسكوبية حول التطابق في بنية ونمو الحيوانات والنباتات" ، وفي العنوان ذاته تم التعبير عن الفكرة الرئيسية لنظرية الخلية :
- في الجزء الأول من الكتاب ، قام بفحص بنية الحبل الظهري والغضاريف ، موضحًا أن بنيتها الأولية - الخلايا تتطور بنفس الطريقة. علاوة على ذلك ، يثبت أن الهياكل المجهرية للأنسجة والأعضاء الأخرى للكائن الحي هي أيضًا خلايا ، يمكن مقارنتها تمامًا بخلايا الغضروف والوتر.
- الجزء الثاني من الكتاب يقارن الخلايا النباتية والخلايا الحيوانية ويظهر تطابقها.
- الجزء الثالث يطور الأحكام النظرية ويصوغ مبادئ نظرية الخلية. كان بحث شوان هو الذي صاغ نظرية الخلية وأثبت (على مستوى المعرفة في ذلك الوقت) وحدة التركيب الأولي للحيوانات والنباتات. الخطأ الرئيسيكان شوان هو الرأي الذي أعرب عنه بعد شلايدن حول إمكانية ظهور خلايا من مادة غير خلوية غير هيكلية.
تطور نظرية الخلية في النصف الثاني من القرن التاسع عشر
منذ أربعينيات القرن التاسع عشر من القرن التاسع عشر ، كانت نظرية الخلية محور اهتمام جميع البيولوجيا وتطورت بسرعة ، وتحولت إلى فرع مستقل من العلوم - علم الخلايا.
خلية بدائية النواة للخلايا حقيقية النواة. مستويات تنظيم المادة المادة تتكون من الذرات. تتجمع الذرات في جزيئات ، وتتجمع الجزيئات لتشكيل الخلايا. تتجمع الخلايا في الأنسجة والأعضاء تشكل الأنظمة والأنظمة والكائنات الحية. في كل مستوى ، تظهر خصائص جديدة: خصائص ناشئة. للجزيئات خصائص لا تمتلكها الذرات التي تتكون منها. للألوان خصائص لا تمتلكها حتى أكثر الجزيئات تعقيدًا. يمتلك الدماغ خصائص لا تمتلكها الخلايا العصبية التي يتكون منها.
لمزيد من تطوير نظرية الخلية بارِزامتدت إلى الطلائعيات (البروتوزوا) ، والتي تم التعرف عليها كخلايا حرة (Siebold ، 1848).
في هذا الوقت ، تتغير فكرة تكوين الخلية. تظهر أهمية طفيفة جدار الخلية، والتي تم التعرف عليها سابقًا على أنها أهم جزء في الخلية ، وتم إبراز أهمية البروتوبلازم (السيتوبلازم) ونواة الخلايا (Mol ، Kohn ، L. S. Tsenkovsky ، Leydig ، Huxley) ، والتي وجدت تعبيرها في تعريف الخلية الذي قدمه M. Schulze في عام 1861:
جزيئات الأسس الحيوية للحياة: تستخدم الحياة حوالي 25 من أصل 92 طبيعيًا العناصر الكيميائية، أربعة منها لها أهمية خاصة: الكربون: يمكن أن يشكل 4 رابطة كيميائية. الهيدروجين: يشكل رابطة أكسجين واحدة فقط: يمكنه تكوين رابطتين نيتروجين: يمكن أن يشكل 3 روابط.
تتكون جميع الكائنات الحية تقريبًا من ذرات كربون مرتبطة ببعضها البعض. سلاسل خطية. سلاسل متفرعة. لا يمكننا فرضها. هذا سيوفر أيضا تأثير إيجابيعلى مرضى الإيدز. جزيء الفاليوم كوكايين كافيين. مادة عضوية = مادة تتكون من جزيئات تحتوي على الكربون. الكربون = الذرة الوحيدة التي يمكنها الارتباط به عدة مرات.
الخلية عبارة عن كتلة من البروتوبلازم تحتوي على نواة بداخلها.
في عام 1861 ، طرح Brucco نظرية بنية معقدةتوضح الخلية ، التي يعرّفها على أنها "كائن حي أولي" ، تطورًا إضافيًا بواسطة شلايدن وشوان نظرية تكوين الخلية من مادة عديمة البنية (الأرومة الخلوية). وجد أن طريقة تكوين الخلايا الجديدة هي انقسام الخلايا ، والتي تمت دراستها لأول مرة بواسطة الخلد على الطحالب الخيطية. في تفنيد نظرية الأرومة الخلوية على المواد النباتية ، لعبت دراسات Negeli و N.I. Zhele دورًا مهمًا.
اكتشف ريماك انقسام خلايا الأنسجة في الحيوانات عام 1841. اتضح أن تفتيت المتفجرات هي سلسلة من الانقسامات المتتالية (بشتوف ، إن أ. كيليكر). تم تحديد فكرة الانتشار الشامل لانقسام الخلية كطريقة لتكوين خلايا جديدة بواسطة R.Virchow في شكل قول مأثور:
"Omnis cellula ex cellula".
كل خلية من خلية.في تطور النظرية الخلوية في القرن التاسع عشر ، ظهرت تناقضات حادة تعكس الطبيعة المزدوجة للنظرية الخلوية التي تطورت في إطار المفهوم الآلي للطبيعة. بالفعل في شوان هناك محاولة لاعتبار الكائن الحي مجموع الخلايا. تم تطوير هذا الاتجاه بشكل خاص في "علم الأمراض الخلوية" لـ Virchow (1858).
كان لعمل فيرشو تأثير غامض على تطور العلوم الخلوية:
- وسع النظرية الخلوية إلى مجال علم الأمراض ، مما ساهم في الاعتراف بعالمية العقيدة الخلوية. عزز عمل فيرشو رفض نظرية شلايدن وشوان عن الأرومة الخلوية ، ولفت الانتباه إلى البروتوبلازم والنواة ، المعروفين على أنهما أهم أجزاء الخلية.
- قام فيرشو بتوجيه تطوير نظرية الخلية على طول مسار تفسير ميكانيكي بحت للكائن الحي.
- رفع فيرشو الخلايا إلى مستوى كائن مستقل ، ونتيجة لذلك لم يتم اعتبار الكائن الحي ككل ، ولكن ببساطة كمجموع من الخلايا.
القرن ال 20
نظرية الخلية من الثانية نصف التاسع عشرالقرن ، اكتسبت طابعًا ميتافيزيقيًا بشكل متزايد ، معززة بفسيولوجيا Verworn's Cellular Physiology ، الذي اعتبر أي عملية فسيولوجية تحدث في الجسم على أنها مبلغ بسيطالمظاهر الفسيولوجية للخلايا الفردية. في نهاية هذا الخط من التطور للنظرية الخلوية ، ظهرت النظرية الميكانيكية "للحالة الخلوية" ، والتي دعمها هيجل ، من بين آخرين. وفقًا لهذه النظرية ، يُقارن الجسم بالدولة وخلاياها - بالمواطنين. تتعارض هذه النظرية مع مبدأ سلامة الكائن الحي.
تم انتقاد الاتجاه الآلي في تطوير نظرية الخلية بشكل حاد. في عام 1860 ، انتقد آي إم سيتشينوف فكرة فيرشو عن الخلية. في وقت لاحق ، خضعت النظرية الخلوية لتقييم نقدي من قبل مؤلفين آخرين. أخطر وأهم الاعتراضات قدمها هيرتويج ، أ. جورفيتش (1904) ، إم هايدنهاين (1907) ، ودوبيل (1911). قدم عالم الأنسجة التشيكي Studnička (1929 ، 1934) نقدًا شاملاً للنظرية الخلوية.
في الثلاثينيات من القرن الماضي ، قامت عالمة الأحياء السوفيتية O. B. Lepeshinskaya ، بناءً على بيانات بحثها ، بطرح "نظرية الخلية الجديدة" بدلاً من "Virchowianism". وقد استند إلى فكرة أن الخلايا في عملية التكوُّن يمكن أن تتطور من مادة حية غير خلوية. التحقق النقدي من الحقائق التي وضعتها O. B. Lepeshinskaya وأتباعها كأساس للنظرية التي طرحتها لم يؤكد البيانات المتعلقة بالتطوير نواة الخليةمن "المادة الحية" الخالية من الأسلحة النووية.
نظرية الخلية الحديثة
تنطلق النظرية الخلوية الحديثة من حقيقة أن التركيب الخلوي هو الشكل الرئيسي لوجود الحياة ، المتأصل في جميع الكائنات الحية ، باستثناء الفيروسات. كان تحسين البنية الخلوية هو الاتجاه الرئيسي للتطور التطوري في كل من النباتات والحيوانات ، و البنية الخلويةراسخا في معظم الكائنات الحية الحديثة.
في نفس الوقت ، عقائدي ومنهجي مواقف خاطئةنظرية الخلية:
- الهيكل الخلوي هو الشكل الرئيسي ، ولكن ليس الشكل الوحيد لوجود الحياة. يمكن اعتبار الفيروسات أشكال حياة غير خلوية. صحيح أنها تظهر علامات على وجود كائنات حية (التمثيل الغذائي ، والقدرة على التكاثر ، وما إلى ذلك) فقط داخل الخلايا ؛ خارج الخلايا ، يكون الفيروس معقدًا المواد الكيميائية. وفقًا لمعظم العلماء ، في أصلهم ، ترتبط الفيروسات بالخلية ، وهي جزء من مادتها الوراثية ، الجينات "البرية".
- اتضح أن هناك نوعين من الخلايا - بدائية النواة (خلايا البكتيريا والبكتيريا البدائية) ، والتي لا تحتوي على نواة محددة بواسطة الأغشية ، وحقيقية النواة (خلايا من النباتات والحيوانات والفطريات والطلائعيات) ، لها نواة محاطة بـ غشاء مزدوج مع مسام نووية. هناك العديد من الاختلافات الأخرى بين الخلايا بدائية النواة والخلايا حقيقية النواة. معظم بدائيات النوى ليس لديها داخلي عضيات الغشاء، ومعظم حقيقيات النوى تحتوي على الميتوكوندريا والبلاستيدات الخضراء. وفقًا لنظرية التكاثر ، فإن هذه العضيات شبه المستقلة هي من نسل الخلايا البكتيرية. وبالتالي ، فإن الخلية حقيقية النواة هي نظام أكثر مستوى عالالتنظيم ، لا يمكن اعتباره متماثلًا تمامًا لخلية بكتيرية (الخلية البكتيرية متجانسة مع ميتوكوندريا واحدة لخلية بشرية). وهكذا يتم اختزال تجانس جميع الخلايا إلى وجود مغلق الغشاء الخارجيمن طبقة مزدوجة من الفوسفوليبيد (في البكتيريا البدائية لها تركيبة كيميائية مختلفة عن مجموعات الكائنات الحية الأخرى) ، الريبوسومات والكروموسومات - مادة وراثية في شكل جزيئات الحمض النووي التي تشكل معقدًا مع البروتينات. هذا ، بالطبع ، لا ينفي الأصل المشترك لجميع الخلايا ، وهو ما تؤكده قواسمها المشتركة. التركيب الكيميائي.
- اعتبرت النظرية الخلوية الكائن الحي مجموع الخلايا ، وحلت المظاهر الحيوية للكائن الحي في مجموع المظاهر الحيوية للخلايا المكونة له. هذا تجاهل سلامة الكائن الحي ، واستبدلت أنماط الكل بمجموع الأجزاء.
- بالنظر إلى الخلية كعنصر هيكلي عالمي ، اعتبرت النظرية الخلوية أن خلايا الأنسجة والأمشاج والطلائعيات والبلاستوميرات هي هياكل متجانسة تمامًا. إن قابلية تطبيق مفهوم الخلية على الطلائعيات هي مسألة قابلة للنقاش في العلوم الخلوية ، بمعنى أن العديد من الخلايا المعقدة متعددة النوى من الطلائعيات يمكن اعتبارها هياكل فوق خلوية. في خلايا الأنسجة، الخلايا الجنسية ، الطلائعيات ، شائعة التنظيم الخلوي، معبرًا عنها في العزلة المورفولوجية للكاروبلازم في شكل نواة ، ومع ذلك ، لا يمكن اعتبار هذه الهياكل مكافئة نوعياً ، مع الأخذ بكل سماتها المحددة إلى ما وراء مفهوم "الخلية". على وجه الخصوص ، فإن أمشاج الحيوانات أو النباتات ليست مجرد خلايا متعددة الخلايا، وجيل فرداني خاص منهم دورة الحياة، والتي لها جينية وصرفية وأحيانًا السمات البيئيةوتخضع لعمل مستقل الانتقاء الطبيعي. في نفس الوقت تقريبا كل شيء الخلايا حقيقية النواة، بلا شك الأصل المشتركومجموعة من الهياكل المتماثلة - عناصر الهيكل الخلوي ، الريبوسومات من النوع حقيقيات النوى ، إلخ.
- تجاهلت النظرية الخلوية العقائدية خصوصية البنى غير الخلوية في الجسم أو حتى تعرفت عليها ، كما فعل فيرشو ، على أنها غير حية. في الواقع ، بالإضافة إلى الخلايا ، يمتلك الجسم هياكل فوق خلوية متعددة النوى (مخلقة ، سيمبلاست) ومادة خلوية خالية من الأسلحة النووية لديها القدرة على التمثيل الغذائي وبالتالي فهي على قيد الحياة. إن تحديد خصوصية مظاهرها الحيوية وأهميتها بالنسبة للكائن الحي هي مهمة علم الخلايا الحديث. في الوقت نفسه ، تظهر كل من الهياكل متعددة النوى والمواد خارج الخلية من الخلايا فقط. Syncytia و symplasts للكائنات متعددة الخلايا هي نتاج اندماج الخلايا الأصلية ، والمادة خارج الخلية هي نتاج إفرازها ، أي أنها تتشكل نتيجة التمثيل الغذائي للخلايا.
- تم حل مشكلة الجزء والكل ميتافيزيقي من خلال النظرية الخلوية الأرثوذكسية: تم تحويل كل الاهتمام إلى أجزاء الكائن الحي - الخلايا أو "الكائنات الأولية".
سلامة الكائن الحي هي نتيجة العلاقات الطبيعية والمادية التي يمكن الوصول إليها تمامًا للبحث والكشف. خلايا الكائن متعدد الخلايا ليست أفرادًا قادرين على الوجود بشكل مستقل (ما يسمى مزارع الخلايا خارج الجسم يتم إنشاؤه بشكل مصطنع الأنظمة البيولوجية). كقاعدة عامة ، فقط تلك الخلايا متعددة الخلايا التي تؤدي إلى ظهور أفراد جدد (الأمشاج أو البيضة الملقحة أو الأبواغ) هي القادرة على الوجود المستقل ويمكن اعتبارها على أنها الكائنات الحية الفردية. لا يمكن تمزيق الخلية من بيئة(مثل أي نظام حي). إن تركيز كل الاهتمام على الخلايا الفردية يؤدي حتمًا إلى التوحيد والفهم الآلي للكائن الحي كمجموع للأجزاء.
تم تنقيتها من الآلية واستكمالها ببيانات جديدة ، تظل النظرية الخلوية واحدة من أهم التعميمات البيولوجية.
تمت صياغة نظرية الخلية ، وهي واحدة من أهم التعميمات في علم الأحياء ، في عام 1839 من قبل علماء ألمان ، عالم الحيوان تيودور شوان وعالم النبات ماتياس شلايدن.
كان ظهور النظرية الخلوية مسبوقًا بفترة طويلة من تراكم البيانات حول بنية الكائنات الحية. يرتبط تاريخ دراسة الخلايا ارتباطًا مباشرًا باختراع المجهر وتحسين التكنولوجيا البصرية. كان جاليليو جاليلي (1610) أحد أولئك الذين اخترعوا هذه الآلة. ظهرت المجاهر الأولى في مطلع القرنين السادس عشر والسابع عشر.
وصف العالم الإنجليزي روبرت هوك في كتابه Micrography (1667) لأول مرة هيكل الخليةأنسجة النبات. بفحص الأجزاء الرقيقة من الفلين ، ولب البلسان ، وما إلى ذلك تحت المجهر ، لاحظ R. Hooke التركيب الخلوي لأنسجة النبات ودعا هذه الخلايا (الشكل 1).
تم اكتشاف أهم الاكتشافات في القرن السابع عشر. والعالم الهولندي الذي علم نفسه أنطون فان ليفينهوك. وصفه الكائنات الحية وحيدة الخلية(ciliates) والخلايا الحيوانية (كرات الدم الحمراء ، الحيوانات المنوية).
كانت أعمال R. Hooke و A. Leeuwenhoek بمثابة حافز للمنهجية دراسات مجهريةالكائنات الحية المختلفة. بالفعل في القرن التاسع عشر. تم تحديد مكونات مختلفة داخل الخلايا: النواة (R. Brown ، 1831) ، البروتوبلازم (J. Purkinje ، 1837) ، الكروموسومات (W. Flemming ، 1880) ، الميتوكوندريا (K. Benois ، 1894) Golgi (K.Golgi ، 1898).
مرحلة جديدة في التعلم هيكل غرامةبدأت الخلايا بالاختراع ميكروسكوب الكتروني(1938). تتيح لك هذه الأداة دراسة بنية أصغر المكونات داخل الخلايا وتحديد وظائفها ، بالاقتران مع الأساليب البيوكيميائية والبيولوجية الجزيئية.
تكمن الأهمية الرئيسية لنظرية T. Schwann و M. Schleiden في أنها أظهرت التشابه الأساسي بين الخلايا النباتية والحيوانية. كان هذا الموقف أهم دليل على وحدة الطبيعة الحية. نفس القدر من الأهمية هو فكرة الحياة المستقلة لكل خلية على حدة.يؤكد العلم الحديث الأحكام الرئيسية لنظرية T. Schwann و M. Schleiden. في الواقع ، تتكون جميع الكائنات الحية المعروفة من خلايا (تحدثنا بالفعل عن الفيروسات في الفصل 2) ، أي أن الخلية تعمل الوحدة الهيكليةعلى قيد الحياة. على المستوى الخلوي ، نجد مظهرًا من مظاهر الخصائص الأساسية للمعيشة مثل القدرة على إعادة إنتاج نفسها ، والتمثيل الغذائي ، والوراثة والتنوع ، والتهيج والحركة ، والتطور الفردي. لذلك ، الخلية هي وحدة وظيفيةعلى قيد الحياة.
في أعمال R.Virchow (1855-1858) ، تمت صياغة أطروحة "كل خلية من خلية" ، أي أننا نتحدث عن تكوين خلايا جديدة من خلال تقسيم الخلية الأصلية (الأم). اليوم يُعترف به كقانون بيولوجي (لا توجد طريقة أخرى لتشكيل الخلايا وزيادة عددها).
تلخيصًا لكل ما سبق ، نقوم بصياغة الأحكام الرئيسية لنظرية الخلية:
الخلية هي الوحدة الأساسية لبنية وتطور جميع الكائنات الحية ، وهي أصغر وحدة هيكلية من الكائنات الحية.تتشابه خلايا جميع الكائنات الحية (أحادية الخلية ومتعددة الخلايا) في التركيب الكيميائي والبنية والمظاهر الرئيسية لعملية التمثيل الغذائي والنشاط الحيوي.
يحدث تكاثر الخلايا عن طريق انقسامها (تتشكل كل خلية جديدة أثناء انقسام الخلية الأم) ؛أهمية نظرية الخلية
أصبح من الواضح أن الخلية هي أهم مكون للكائنات الحية ، مكونها المورفوفيزيولوجي الرئيسي. الخلية أساس كائن متعدد الخلايا ، موقع تدفق الكيمياء الحيوية و العمليات الفسيولوجيةفي الكائن الحي. على المستوى الخلوي ، تحدث جميع العمليات البيولوجية في النهاية. جعلت نظرية الخلية من الممكن استنتاج أن التركيب الكيميائي لجميع الخلايا متشابه ، خطة عامةهيكلها ، الذي يؤكد وحدة النشوء والتطور للعالم الحي بأكمله.