תורת התא - אחת ההכללות הביולוגיות המוכרות אוניברסלית, המאשרת את האחדות של עיקרון המבנה וההתפתחות של עולם הצמחים, החיות ושאר האורגניזמים החיים עם מבנה תאי, שבו התא נחשב כמרכיב מבני יחיד של אורגניזמים חיים.
רוב האברונים הללו נמצאים בכל התאים, בין אם התא מגיע מאדם, יתוש או מייפל. בקיצור, גם אם הם מגיעים מאורגניזמים שונים מאוד, התאים מאוד דומים זה לזה.
כמו כן, התברר שתאים יכולים להתרבות. בתנאים הנכונים, תא, אפילו מבודד מהרקמה שממנה הוא נובע, יכול להאכיל, לנשום, לשמור על עצמו ולצאת מחדש. כל תא הוא יצור חי בפני עצמו.
התא הוא היחידה המבנית והתפקודית של כל היצורים החיים
כל היצורים החיים מורכבים מתא אחד או יותר.
תא הוא היחידה הקטנה ביותר שיש לה מאפיינים של יצורים חיים. תא זה מגיע מחלוקה של תא אחר. כל תא הוא שלם יצור חי; תא יכול. לספוג ולהפוך מזון.יוטיוב אנציקלופדית
-
1 / 5
תורת התא היא תיאוריה יסודית לביולוגיה, שגובשה באמצע המאה ה-19, אשר סיפקה בסיס להבנת חוקי עולם החי ולפיתוח ההוראה האבולוציונית. מתיאס שליידן ותיאודור שוואן ניסחו תורת התא, מבוסס על הרבה מחקרים על התא (). Rudolf Virchow מאוחר יותר () השלים אותו עם ההפרשה החשובה ביותר (כל תא מגיע מתא אחר).
לבודד את החומרים שהוא מייצר. הסר את עצמך אם הוא פגום. מצד שני, אם תחתוך את התא לחתיכות, תקבל רק תערובת של כימיקלים אינרטיים, שום דבר חי. חלק מהיצורים החיים מורכבים מתא אחד בלבד, בעוד שאחרים מכילים אלפי מיליארדים.
תורת התא בזמן הכרזתה חוללה מהפכה ברעיון שתמיד היה לנו בחיים. בקבלת התיאוריה הזו, הביולוגים היו צריכים להכיר בשלושה מושגים חדשים לחלוטין של אותה תקופה. אחדות החיים: יצורים חיים דומים הרבה יותר ממה שחשבנו, האדם לא כל כך שונה מבעלי חיים ואפילו מצמחים.
שלידן ושוואן, שסיכמו את הידע הזמין על התא, הוכיחו שהתא הוא היחידה הבסיסית של כל אורגניזם. לתאי בעלי חיים, לצמחים ולחיידקים יש מבנה דומה. מאוחר יותר, מסקנות אלה הפכו לבסיס להוכחת אחדות האורגניזמים. T. Schwann ומ. Schleiden הציגו את המושג היסודי של התא למדע: אין חיים מחוץ לתאים. התיאוריה הסלולרית נוספה ונערכה בכל פעם.
הומאוסטזיס: ההישרדות והבריאות של אדם תואמים את יכולתו לספק סביבה נוחה לחייו. אין גבול מוגדר בין חיים למוות. לא רק שכל היצורים החיים מורכבים מתאי, אלא בנוסף, מיצור חי אחד למשנהו, תאים דומים מאוד. ישנם מספר הבדלים, למשל, בין נוירונים של יתושים ויתושים. באופן דומה, תחת מיקרוסקופ, אי אפשר לזהות תאי כבד של בני אדם, חתולים או אפילו דגים. למרות שאולי יש להם צורות שונותוגדלים, לכל התאים יש מבנה בסיסי זהה, הם נוצרים מאותם אברונים: ממברנות, גרעינים, ואקוולים, ריבוזומים, רשת אנדופלזמה וכו'. מכמה סוגים של לבנים יסודיות, סוגים שוניםתאים, אתה יכול לבנות מגוון אינסופי של צורות חיים.
הוראות תורת התא של שלידן-שוואן
יוצרי התיאוריה ניסחו את הוראותיה העיקריות כדלקמן:
- כל בעלי החיים והצמחים מורכבים מתאי.
- צמחים ובעלי חיים גדלים ומתפתחים באמצעות יצירת תאים חדשים.
- התא הוא יחידת החיים הקטנה ביותר, ו אורגניזם שלםהוא אוסף של תאים.
ההוראות העיקריות של תורת התא המודרנית
לינק ומולדנהאואר קובעים שלתאים צמחיים יש קירות עצמאיים. מסתבר שהתא הוא מעין מבנה מבודד מורפולוגית. בשנת 1831 G. Mol מוכיח שאפילו מבנים בלתי-תאיים לכאורה של צמחים כמו אקוויפרים מתפתחים מתאי.
בנוסף, מאוחר יותר נמצא שאופן הפעולה של התאים, כל התגובות הכימיות המתרחשות, זהה במהותה, ללא קשר לסוג התא. אין הרבה הבדלים בין תא עגבנייה לתא אנושי, ומאוד מספר גדול של תגובה כימיתמתרחש בתא אחד מתרחש גם בתא אחר.
תא יכול לשרוד רק אם הוא טובל בנוזל עם פיזיקוכימיים ו מאפיינים כימייםשתואמים בדיוק את הצרכים שלה. זה אותו דבר בתוך הגוף. תאים צריכים להיות בסביבה יציבה המספקת להם את כל מה שהם צריכים. תכולת הסוכר של נוזל שטיפת התאים, למשל, חייבת להישאר יציבה בהחלט. זה נקרא "הומאוסטזיס", המספק יציבות סביבה פנימית, שמצליח להחזיק יצורים חיים.
F. Meyen ב"Phytotomy" (1830) מתאר תאי צמחים, אשר "או בודדים, כך שכל תא הוא אינדיבידואל נפרד, כפי שנמצא באצות ופטריות, או שיוצרים צמחים מאורגנים יותר, הם מתחברים למסה משמעותית יותר או פחות". מיין מדגישה את עצמאות המטבוליזם של כל תא.
הומאוסטזיס הוא שיווי משקל דינמי שבו תאים משנים כל הזמן את סביבתם, מושכים ממנה ודוחים אותה, מה שמשתנה גם עם צריכת המזון והסביבה שבה הוא נמצא. לכן, מערכות חייבות להגיב כל הזמן כדי להחזיר את האיזון המופרע כל הזמן. התוכן של הומאוסטזיס הוא מאבק מתמידשאסור להפסיק לעולם.
עם תורת התאים, מושג המחלה הפך לחלוטין משמעות חדשה. מעתה נתייחס למחלה כאל פגם בהומאוסטזיס, ותפקוד תקין של כל אחד מתאי הגוף הוא שמאפשר לשמור על הומאוסטזיס זה, הנחוץ להישרדותו של כל אחד מהם.
בשנת 1831, רוברט בראון מתאר את הגרעין ומציע שהוא קבוע חלק בלתי נפרדתא צמחי.
בית ספר פורקיניה
בשנת 1801, ויגיה הציג את המושג רקמות של בעלי חיים, אך הוא בודד רקמות על בסיס הכנה אנטומית ולא השתמש במיקרוסקופ. פיתוח רעיונות לגבי המבנה המיקרוסקופי של רקמות בעלי חיים קשור בעיקר למחקרו של פורקיניה, שייסד את בית ספרו בברסלאו.
אדם הוא למעשה מושבה של כמה אלפי תאים היוצרים אורגניזם. אבל מכיוון שכל תא שלנו הוא יצור חי בנפרד, באיזה שלב נוכל לומר שאדם מת? האם לחכות עד שהמצלמה האחרונה תמות לפני החתימה על תעודת הפטירה? האיש שזה עתה נחתך מראשו עדיין בחיים? עם זאת, שיערו וציפורניו ממשיכים לצמוח, רבים שלו תאי שרירלהתכווץ שוב, תאי העור שלו עדיין שורדים על ידי נשימה של חלק מהחמצן הקיים בנוזל המקיף אותם, וכן הלאה.
Purkinje ותלמידיו (במיוחד G. Valentin יש לציין) נחשפו בראשון וברובו השקפה כללית מבנה מיקרוסקופירקמות ואיברים של יונקים (כולל בני אדם). Purkinje ולנטין השוו תאי צמחים בודדים עם מבני רקמה מיקרוסקופיים בודדים של בעלי חיים, אותם כינה Purkinje לרוב "זרעים" (עבור כמה מבני בעלי חיים, המונח "תא" שימש בבית ספרו).
בקיצור, צריך לפנות לראיות, אין גבול מוגדר בין חיים למוות. וזה שלם בעיה אתיתמעשים כמו המתת חסד או, אם להתחיל מהקצה השני של החיים, הפלה. מתי החיים שם ומתי הם מפסיקים?
והבעיה זהה בכל אחד מהתאים. באיזה שלב נוכל לומר שהתא מת? טיפה נטולת היסודות הדרושים להישרדותה אינה מתה במכה אחת. פעילותו מואטת בהדרגה, מבניו מתכלים בהדרגה עד לקבלת תערובת אינרטית למדי. תרכובות כימיות. אבל מתי היא מתה? לדוגמה, הניסיון להגדיר את הרגע הזה הוא חסר תועלת כמו הניסיון להגדיר את הגבול המדויק בין נעורים לזקנה.
בשנת 1837 נשא פורקיניה סדרת הרצאות בפראג. בהם דיווח על תצפיותיו על מבנה בלוטות הקיבה, מערכת עצביםוכו' בטבלה המצורפת לדו"ח שלו ניתנו תמונות ברורות של כמה תאים של רקמות בעלי חיים. עם זאת, Purkinje לא הצליח לבסס את ההומולוגיה של תאי צמחים ותאי בעלי חיים:
לעתים קרובות בביולוגיה אנו עוברים בהדרגה מאוד ממצב אחד לאחר, לעתים נדירות יש גבול קבוע. מבחינה משפטית, היה צורך להגדיר את הגבול. פעם זה היה דום לב. אם הלב כבר לא פועם, אז אנחנו מתים. עם זאת, ב השנים האחרונותלמדנו להשאיר את הלב עצור. לכן יש למצוא קריטריון אחר. נכון לעכשיו, המוות מוגדר באופן חוקי על ידי היעדר פעילות חשמלית של נוירונים במוח. ניתן להדגים פעילות חשמלית זו באמצעות אלקטרודות הקלטה קטנות המופעלות על פני הקרקפת.
- ראשית, לפי דגנים הוא הבין תאים או גרעיני תאים;
- שנית, המונח "תא" הובן אז פשוטו כמשמעו כ"חלל תחום בקירות".
Purkinje השווה תאי צמחים ו"זרעים" של בעלי חיים במונחים של אנלוגיה, לא הומולוגיה של מבנים אלה (הבנת המונחים "אנלוגיה" ו"הומולוגיה" במובן המודרני).
היעדר פעילות מוחית מביא לאלקטרואנצפלוגרמה שטוחה. שימו לב שזהו גבול חוקי, אבל הבעיה מורכבת עוד יותר: האם עדיין אפשר לקרוא לחיים אדם שנמצא בתרדמת עמוקה ובלתי הפיכה, אך מוחו עדיין חלש? האם אנו עוצרים את החיים כאשר איכות החיים יורדת מעבר לרמה מסוימת? זו בעיה שכבר אינה באחריות הביולוגים. למעשה, המוות עצמו הוא תופעה מוזרה. אכן, ניתן לעדכן תאים כל הזמן.
אם המבנה נהרס, התא יכול ליצור מבנה חדש מהמולקולות שהוא שואב בסביבתו. בגלל התחדשות מתמדת זו המתרחשת בתאים, מאמינים שכל אדם מחדש את כל המולקולות שלו לאחר כשבע שנים. אבל כדי שתאים ירבו, נדרשים עוד 50 מיליון תאים כדי להחליף אותם. למעשה, תיאורטית, מכיוון שאנחנו כל הזמן מתחדשים, אסור לנו להזדקן, אבל מסיבות שרק מתחילות להיות מובנות, התהליכים שמאפשרים לתאים להתחדש ולהתרבות מתדרדרים עם הזמן.
בית ספר מולר ועבודתו של שוואן
האסכולה השנייה שבה נחקר המבנה המיקרוסקופי של רקמות בעלי חיים הייתה המעבדה של יוהנס מולר בברלין. מולר חקר את המבנה המיקרוסקופי של המיתר הגבי (אקורד); תלמידו הנל פרסם מחקר בנושא אפיתל מעי, שבו נתן תיאור של מיניה השונים והמבנה התאי שלהם.
הגוף מאבד בהדרגה מיעילותו על מנת לחדש את עצמו, מתכלה, מזדקן ומת. ז'אן-בטיסט מונה שבלייה דה למארק. ויטליזם: חיים = שאלת "חיים" חיונית. מושג ישן, שננטש כעת על ידי הביולוגיה. מושג מודרני: החיים מוסברים על ידי חוקי הפיזיקה והכימיה. אין מרכיב לא חיוני בתפקוד החיים.
פני השטח הסלולריים של העור. מבנים תאיים אחרים שקית מלאה בשומן. תורת התא. התא הוא יחידת החיים הבסיסית. מהם החיים? = מכלול תכונות של חומר: להיות חי = מבנה שיכול: לשחזר את עצמו רבייה לנהל את תפקודו בהתאם לשינויים בסביבה.
כאן בוצעו המחקרים הקלאסיים של תיאודור שוואן, שהניחו את הבסיס לתיאוריית התא. עבודתו של שוואן הושפעה מאוד מבית הספר של פורקיניה והנל. שוון מצא עקרון נכוןהשוואה בין תאי צמחים ומבנים מיקרוסקופיים בסיסיים של בעלי חיים. שוון הצליח לבסס הומולוגיה ולהוכיח התאמה במבנה ובצמיחה של המבנים המיקרוסקופיים היסודיים של צמחים ובעלי חיים.
החיים הם רק מצב של חומר ברמה מסוימת של ארגון, ולא עיקרון כפוי שנופל בשמים. ארנסט כהנא החיים אינם קיימים אדם מכיל משהו כמו מיליארדי תאים. כל אחד מהתאים הללו הוא יצור חי.
חלק מהיצורים החיים מורכבים מתא אחד בלבד, כמו האמבה. אחדות החיים. התאים של כל היצורים החיים דומים מאוד זה לזה. ברמה המיקרוסקופית, יש מעט מאוד הבדל בין מינים, ותפקוד התאים זהה, לכל המטרות המעשיות, ממין אחד למשנהו.
משמעותו של הגרעין בתא שואן נוצרה על ידי מחקרו של מתיאס שליידן, אשר בשנת 1838 פרסם את העבודה Materials on Phytogenesis. לכן, שליידן נקרא לעתים קרובות מחבר שותף של תורת התא. הרעיון הבסיסי של תורת התא - התכתבות של תאי צמחים והמבנים היסודיים של בעלי חיים - היה זר לשליידן. הוא ניסח את התיאוריה של היווצרות תאים חדשים מחומר חסר מבנה, לפיה, ראשית, הגרעין מתעבה מהגרנולריות הקטנה ביותר, ונוצר סביבו גרעין שהוא הראשון של התא (ציטובבלסט). עם זאת, תיאוריה זו התבססה על עובדות לא נכונות.
תאים יכולים לשרוד רק אם הסביבה שבה הם רוחצים תישאר יציבה. הם סובלים מעט מאוד משינוי. להישאר בחיים = לשמור על הומאוסטזיס שלך. אין גבול בין חיים למוות. החיים מוגדרים על ברמה התאית. מה קרה תא חי. באיזו נקודה ניתן לומר שאורגניזם רב תאי מת?
לפי ויליאם ויטמן מאוניברסיטת ג'ורג'יה, ישנם חמישה טריליון טריליון חיידקים על פני כדור הארץ, והנפח הכולל של כל האנשים תואם לקובייה של כ-700 מ' מכל צד. תאים אוקריוטיים: בדרך כלל 10 עד 100 מיקרומטר. אברוני קרום פנימי רבים. חומר גן קשור לממברנה = גרעין.
בשנת 1838 פרסם שוואן 3 דוחות ראשוניים, ובשנת 1839 הופיע עבודתו הקלאסית "מחקרים מיקרוסקופיים על התכתבות במבנה ובצמיחה של בעלי חיים וצמחים", שבעצם כותרתם בא לידי ביטוי הרעיון המרכזי של תורת התא. :
- בחלקו הראשון של הספר הוא בוחן את מבנה ה-notochord והסחוס, ומראה כי המבנים היסודיים שלהם - תאים מתפתחים באותו אופן. יתר על כן, הוא מוכיח שהמבנים המיקרוסקופיים של רקמות ואיברים אחרים של האורגניזם החיתי הם גם תאים, די דומים לתאי הסחוס והאקורד.
- החלק השני של הספר משווה בין תאי צמחים לתאי בעלי חיים ומראה את התאמתם.
- החלק השלישי מפתח הוראות תיאורטיות ומנסח את עקרונות תורת התאים. מחקרו של שוואן הוא שייסד את תורת התא והוכיח (ברמת הידע של אז) את אחדות המבנה היסודי של בעלי חיים וצמחים. הטעות העיקריתשוואן הייתה הדעה שהביע אותו בעקבות שליידן לגבי האפשרות של הופעת תאים מחומר לא תאי חסר מבנה.
התפתחות תורת התא במחצית השנייה של המאה ה-19
מאז שנות ה-40 של המאה ה-19, תורת התא עמדה במרכז תשומת הלב של כל הביולוגיה והתפתחה במהירות, והפכה לענף עצמאי במדע - ציטולוגיה.
תא פרוקריוטי של תאים אוקריוטיים. רמות ארגון החומר החומר נוצר מאטומים. אטומים מתאספים למולקולות, ומולקולות מתאספות ליצירת תאים. תאים מתאספים לרקמות, איברים יוצרים מערכות ומערכות, אורגניזמים. בכל רמה מופיעים נכסים חדשים: נכסים מתפתחים. למולקולות יש תכונות שאין לאטומים המרכיבים אותן. לצבעים יש תכונות שאפילו למולקולות המורכבות ביותר אין. למוח יש תכונות שאין לנוירונים המרכיבים אותו.
להמשך פיתוח תורת התא משמעותיהייתה הרחבה שלו לפרוטיסטים (פרוטוזואה), שהוכרו כתאים חיים חופשיים (Siebold, 1848).
בשלב זה, הרעיון של הרכב התא משתנה. עולה חשיבות מינורית דופן תא, שהוכר בעבר כחלק המהותי ביותר בתא, ומובאת חשיבות הפרוטופלזמה (ציטופלזמה) וגרעין התאים (Mol, Kohn, L. S. Tsenkovsky, Leydig, Huxley), שמצאה את ביטויה ב ההגדרה של תא שניתנה על ידי M. Schulze בשנת 1861:
מולקולות היסודות החיוניים של החיים: החיים משתמשים בכ-25 מתוך 92 הטבעיים יסודות כימיים, מתוכם ארבעה חשובים במיוחד: פחמן: יכול ליצור 4 קשר כימי. מימן: יוצר רק קשר חמצן אחד: יכול ליצור 2 קשרים חנקן: יכול ליצור 3 קשרים.
כמעט כל היצורים החיים מורכבים מאטומי פחמן הקשורים זה לזה. שרשראות ליניאריות. שרשראות מסועפות. אנחנו לא יכולים לכפות אותם. זה גם יספק השפעה חיוביתעל חולי איידס. מולקולת ואליום קוקאין קפאין. חומר אורגני = חומר המורכב ממולקולות המכילות פחמן. פחמן = האטום היחיד שיכול להתחבר אליו פעמים רבות.
תא הוא גוש של פרוטופלזמה שבתוכו נמצא גרעין.
בשנת 1861, ברוקו העלה את התיאוריה של מבנה מורכבהתא, שאותו הוא מגדיר כ"אורגניזם יסודי", מבהיר עוד יותר שפיתחה שליידן ושוואן את התיאוריה של היווצרות תאים מחומר חסר מבנה (ציטובלסטה). נמצא ששיטת היווצרות תאים חדשים היא חלוקת תאים, שנחקרה לראשונה על ידי שומה על אצות חוטיות. בהפרכת התיאוריה של ציטובלסטמה על חומר בוטני, מחקריהם של Negeli ו- N. I. Zhele מילאו תפקיד חשוב.
החלוקה של תאי רקמה בבעלי חיים התגלתה בשנת 1841 על ידי Remak. התברר שפיצול הבלסטומרים הוא סדרה של חלוקות עוקבות (בשתיוף, נ.א. קליקר). הרעיון של ההתפשטות האוניברסלית של חלוקת התאים כדרך ליצור תאים חדשים נקבע על ידי ר' וירצ'וב בצורה של פרשייה:
"Omnis cellula ex cellula".
כל תא מתא.בהתפתחות התיאוריה התאית במאה ה-19 עולות סתירות חריפות, המשקפות את האופי הכפול של התיאוריה התאית שהתפתחה במסגרת תפיסה מכניסטית של הטבע. כבר בשוואן יש ניסיון להתייחס לאורגניזם כסכום של תאים. מגמה זו מפותחת במיוחד ב"פתולוגיה התאית" של וירצ'וב (1858).
לעבודתו של וירצ'וב הייתה השפעה מעורפלת על התפתחות מדע הסלולר:
- הוא הרחיב את התיאוריה התאית לתחום הפתולוגיה, דבר שתרם להכרה באוניברסליות של דוקטרינת התא. עבודתו של וירצ'וב חיזקה את דחיית תיאוריית הציטובלסטמה של שלידן ושוואן, משכה את תשומת הלב לפרוטופלזמה ולגרעין, המוכרים כחלקים החיוניים ביותר של התא.
- וירצ'וב כיוון את התפתחותה של תורת התא בנתיב של פרשנות מכניסטית גרידא של האורגניזם.
- Virchow העלה תאים לרמה של ישות עצמאית, וכתוצאה מכך האורגניזם נחשב לא כמכלול, אלא פשוט כסכום של תאים.
המאה ה -20
תורת התא מהשני מחצית XIXהמאה, היא רכשה אופי מטפיזי יותר ויותר, מחוזקת על ידי הפיזיולוגיה התאית של Verworn, שחשבה כל תהליך פיזיולוגי המתרחש בגוף כעל סכום פשוטביטויים פיזיולוגיים של תאים בודדים. בסוף קו התפתחות זה של התיאוריה התאית הופיעה התיאוריה המכניסטית של "המצב הסלולרי", שנתמכה בין היתר על ידי האקל. לפי תיאוריה זו, הגוף מושווה עם המדינה, ותאיו - עם אזרחים. תיאוריה כזו סתרה את עקרון שלמות האורגניזם.
הכיוון המכניסטי בפיתוח תורת התא זכה לביקורת חריפה. בשנת 1860, I.M. Sechenov מתח ביקורת על רעיון התא של וירצ'וב. מאוחר יותר, התיאוריה הסלולרית הועמדה להערכות ביקורתיות של מחברים אחרים. ההתנגדויות החמורות והיסודיות ביותר הוגשו על ידי Hertwig, A. G. Gurvich (1904), M. Heidenhain (1907) ו-Dobell (1911). ההיסטולוג הצ'כי סטודניצ'קה (1929, 1934) העביר ביקורת נרחבת על התיאוריה התאית.
בשנות ה-30, הביולוגית הסובייטית O.B. Lepeshinskaya, בהתבסס על נתוני מחקריה, העלתה "תיאוריית תאים חדשה" בניגוד ל"וירצ'וויאניזם". זה התבסס על הרעיון שבאונטוגנזה תאים יכולים להתפתח מחומר חי שאינו תאי כלשהו. אימות ביקורתי של העובדות שהציגו O.B. Lepeshinskaya וחסידיה כבסיס לתיאוריה שהועלתה על ידה לא אישר את הנתונים על ההתפתחות גרעיני תאיםמ"חומר חי" נטול גרעין.
תורת התא המודרנית
התיאוריה הסלולרית המודרנית יוצאת מהעובדה שהמבנה התא הוא צורת הקיום העיקרית של החיים, הטבועה בכל היצורים החיים, למעט וירוסים. שיפור המבנה הסלולרי היה הכיוון העיקרי של התפתחות אבולוציונית הן בצמחים והן בבעלי חיים, וכן מבנה תאימוחזק היטב ברוב האורגניזמים המודרניים.
יחד עם זאת, דוגמטי ומתודולוגי עמדות שגויותתורת התא:
- המבנה התא הוא צורת הקיום העיקרית, אך לא היחידה, של החיים. וירוסים יכולים להיחשב לצורות חיים לא תאיות. נכון, הם מראים סימנים של יצורים חיים (מטבוליזם, יכולת רבייה וכו') רק בתוך תאים; מחוץ לתאים, הנגיף מורכב כִּימִי. לפי רוב המדענים, במקורם, נגיפים קשורים לתא, הם חלק מהחומר הגנטי שלו, גנים "פראיים".
- התברר שיש שני סוגים של תאים - פרוקריוטים (תאים של חיידקים וארכיבקטריה), שאין להם גרעין תחום על ידי ממברנות, ואיקריוטים (תאים של צמחים, בעלי חיים, פטריות ופרוטיסטים), בעלי גרעין מוקף ב-. קרום כפול עם נקבוביות גרעיניות. ישנם הבדלים רבים אחרים בין תאים פרוקריוטים לאאוקריוטיים. לרוב הפרוקריוטים אין פנימי אברוני ממברנה, ולרוב האיקריוטים יש מיטוכונדריה וכלורופלסטים. על פי תורת הסימביוגנזה, האברונים האוטונומיים למחצה הם צאצאיהם של תאים חיידקיים. לפיכך, התא האיקריוטי הוא מערכת יותר רמה גבוההארגון, זה לא יכול להיחשב הומולוגי לחלוטין לתא חיידקי (תא חיידקי הוא הומולוגי למיטוכונדריה אחת של תא אנושי). ההומולוגיה של כל התאים מצטמצמת אפוא לנוכחות של סגור קרום חיצונימשכבה כפולה של פוספוליפידים (בארכיבקטריה יש לו הרכב כימי שונה מאשר בקבוצות אחרות של אורגניזמים), ריבוזומים וכרומוזומים - חומר תורשתי בצורת מולקולות DNA היוצרות קומפלקס עם חלבונים. זה, כמובן, לא שולל את המקור המשותף של כל התאים, אשר אושר על ידי המשותף שלהם. תרכובת כימית.
- התיאוריה התאית ראתה באורגניזם סכום של תאים, והמיסה את הביטויים החיוניים של האורגניזם בסכום הביטויים החיוניים של התאים המרכיבים אותו. זה התעלם משלמות האורגניזם, דפוסי השלם הוחלפו בסכום החלקים.
- בהתחשב בתא כיסוד מבני אוניברסלי, התיאוריה התאית ראתה בתאי רקמה וגמטות, פרוטיסטים ובלאסטומרים כמבנים הומולוגיים לחלוטין. התחולה של המושג תא על פרוטיסטים היא סוגיה שנויה במחלוקת של מדע הסלולר במובן זה שניתן להתייחס לתאים מורכבים מרובי גרעינים רבים של פרוטיסטים כמבנים על-תאיים. IN תאי רקמה, תאי מין, פרוטיסטים, נפוץ ארגון סלולר, המתבטא בבידוד מורפולוגי של קריופלזמה בצורה של גרעין, עם זאת, מבנים אלה אינם יכולים להיחשב שווי ערך מבחינה איכותית, תוך שהם לוקחים את כל התכונות הספציפיות שלהם מעבר למושג "תא". בפרט, הגמטות של בעלי חיים או צמחים אינם רק תאים אורגניזם רב תאי, ודור הפלואידי מיוחד מהם מעגל החיים, שיש לו גנטי, מורפולוגי ולפעמים תכונות אקולוגיותובכפוף לפעולה עצמאית ברירה טבעית. יחד עם זאת, כמעט כולם תאים איקריוטיים, ללא ספק יש מוצא משותףומערכת של מבנים הומולוגיים - אלמנטים של שלד הציטו, ריבוזומים מהסוג האוקריוטי וכו'.
- התיאוריה התאית הדוגמטית התעלמה מהספציפיות של מבנים לא-תאיים בגוף או אפילו זיהתה אותם, כפי שעשה וירצ'וב, כדוממים. למעשה, בנוסף לתאים, לגוף יש מבנים על-תאיים רב-גרעיניים (סינסיטיות, סימפלסטים) וחומר בין-תאי נטול גרעיני בעל יכולת חילוף חומרים ולכן הוא חי. כדי לבסס את הספציפיות של הביטויים החיוניים שלהם ומשמעותם עבור האורגניזם היא המשימה של ציטולוגיה מודרנית. יחד עם זאת, גם מבנים רב-גרעיניים וגם חומר חוץ-תאי מופיעים רק מתאי. סינציטיות וסימפלסטים של אורגניזמים רב-תאיים הם תוצר של איחוי התאים המקוריים, והחומר החוץ-תאי הוא תוצר של הפרשתם, כלומר נוצר כתוצאה מחילוף החומרים של התא.
- הבעיה של החלק ושל השלם נפתרה באופן מטפיזי על ידי התיאוריה התאית האורתודוקסית: כל תשומת הלב הועברה לחלקי האורגניזם - תאים או "אורגניזמים יסודיים".
שלמות האורגניזם היא תוצאה של יחסים טבעיים וחומריים שנגישים למדי למחקר ולחשיפה. התאים של אורגניזם רב תאי אינם פרטים המסוגלים להתקיים באופן עצמאי (מה שנקרא תרביות תאים מחוץ לגוף נוצרות באופן מלאכותי מערכות ביולוגיות). ככלל, רק אותם תאים רב-תאיים המולידים אינדיבידואלים חדשים (גמטות, זיגוטים או נבגים) מסוגלים להתקיים באופן עצמאי ויכולים להיחשב כאל אורגניזמים בודדים. לא ניתן לקרוע מהתא סביבה(כמו, אכן, כל מערכת חיה). מיקוד כל תשומת הלב בתאים בודדים מוביל בהכרח לאיחוד והבנה מכניסטית של האורגניזם כסכום של חלקים.
מטוהרת ממנגנון ומוסיפה נתונים חדשים, התיאוריה התאית נותרה אחת ההכללות הביולוגיות החשובות ביותר.
תורת התא, אחת ההכללות החשובות בביולוגיה, נוסחה ב-1839 על ידי מדענים גרמנים, הזואולוג תיאודור שוואן והבוטנאי מתיאס שליידן.
להופעתה של התיאוריה התאית קדמה תקופה ארוכה למדי של הצטברות נתונים על מבנה היצורים החיים. ההיסטוריה של חקר התאים קשורה ישירות להמצאת המיקרוסקופ ולשיפור הטכנולוגיה האופטית. אחד מאלה שהמציאו את הכלי הזה היה גלילאו גליליי הגדול (1610). המיקרוסקופים הראשונים הופיעו בתחילת המאות ה-16-17.
המדען האנגלי רוברט הוק בספרו Micrography (1667) תיאר לראשונה מבנה התארקמות צמחיות. בבדיקת קטעים דקים של שעם, ליבת סמבוק וכו' תחת מיקרוסקופ, ר' הוק ציין את המבנה התאי של רקמות הצמח וקרא לתאים אלו תאים (איור 1).
התגליות החשובות ביותר התגלו במאה ה-17. והמדען האוטודידקט ההולנדי אנטון ואן לוונהוק. הוא תיאר אורגניזמים חד תאיים(ציליאטים) ותאי בעלי חיים (אריתרוציטים, זרעונים).
יצירותיהם של ר' הוק וא' לוונהוק שימשו תנופה לשיטתיות מחקרים מיקרוסקופייםאורגניזמים חיים שונים. כבר במאה ה- XIX. זוהו מרכיבים תוך תאיים שונים: גרעין (R. Brown, 1831), פרוטופלזמה (J. Purkinje, 1837), כרומוזומים (W. Flemming, 1880), מיטוכונדריה (K. Benois, 1894) Golgi (K. Golgi, 1898).
שלב חדש בלמידה מבנה טובתאים התחילו עם ההמצאה מיקרוסקופ אלקטרוני(1938). כלי זה מאפשר לך ללמוד את המבנה של הרכיבים התוך-תאיים הקטנים ביותר, ובשילוב עם שיטות ביולוגיות ביוכימיות ומולקולריות, לקבוע את תפקידיהם.
המשמעות העיקרית של התיאוריה של T. Schwann ושל M. Schleiden היא שהם הראו את הדמיון הבסיסי של תאי צמחים ובעלי חיים. עמדה זו הייתה ההוכחה החשובה ביותר לאחדות הטבע החי. לא פחות חשוב הוא הרעיון של החיים העצמאיים של כל תא בודד.המדע המודרני מאשר את ההוראות העיקריות של התיאוריה של T. Schwann ומ. Schleiden. ואכן, כל האורגניזמים החיים הידועים מורכבים מתאי (כבר דיברנו על וירוסים בפרק 2), כלומר, התא פועל יחידה מבניתבחיים. ברמה התאית, אנו מוצאים את הביטוי של תכונות בסיסיות כל כך של החיים כמו היכולת לשחזר את עצמו, חילוף חומרים, תורשה ושונות, עצבנות ותנועה והתפתחות אינדיבידואלית. לכן, התא הוא יחידה פונקציונליתבחיים.
בעבודותיו של ר' וירצ'וב (1855-1858) נוסחה התזה "כל תא הוא מתא", כלומר, אנו מדברים על היווצרות תאים חדשים על ידי חלוקת התאים המקוריים (האימהיים). כיום הוא מוכר כחוק ביולוגי (אין דרך אחרת ליצור תאים ולהגדיל את מספרם).
בסיכום כל האמור לעיל, אנו מנסחים את ההוראות העיקריות של תורת התא:
התא הוא יחידת המבנה וההתפתחות הבסיסית של כל היצורים החיים, הוא היחידה המבנית הקטנה ביותר של החיים.התאים של כל האורגניזמים (חד-תאיים וגם רב-תאיים) דומים בהרכב הכימי, במבנה ובביטויים העיקריים של חילוף החומרים והפעילות החיונית.
רבייה של תאים מתרחשת על ידי חלוקתם (כל תא חדש נוצר במהלך חלוקת תא האם);המשמעות של תורת התא
התברר שהתא הוא המרכיב החשוב ביותר של אורגניזמים חיים, המרכיב המורפופיזיולוגי העיקרי שלהם. התא הוא הבסיס של אורגניזם רב תאי, אתר הזרימה של ביוכימיים ו תהליכים פיזיולוגייםבאורגניזם. ברמה התאית, כל התהליכים הביולוגיים מתרחשים בסופו של דבר. תורת התא אפשרה להסיק שההרכב הכימי של כל התאים דומה, תוכנית כלליתהמבנה שלהם, המאשר את האחדות הפילוגנטית של כל העולם החי.