Przeczytaj także:
|
Teoria komórki jest jednym z powszechnie uznanych uogólnień biologicznych, które potwierdzają jedność zasady budowy i rozwoju świata roślin, zwierząt i innych żywych organizmów o strukturze komórkowej, w którym komórka jest traktowana jako pojedynczy element konstrukcyjny organizmy żywe.
Otwarcie komórki należy do angielskiego naukowca R. Hooke'a (1665), który patrząc przez cienki skrawek korka pod mikroskopem zobaczył struktury podobne do plastrów miodu i nazwał je komórkami.
Wzorem Hooke'a budowa komórkowa roślin została potwierdzona przez włoskiego lekarza i mikroskopistę M. Malpighi (1675) oraz angielskiego botanika N. Grew (1682), którzy zwrócili uwagę na kształt komórek i budowę łusek .
Później organizmy jednokomórkowe badał holenderski naukowiec Anthony van Leeuwenhoek. Udoskonalił mikroskop iw 1674 roku odkrył Jednokomórkowe organizmy orzęski, ameby, bakterie.
Dalsze doskonalenie mikroskopu i intensywne badania mikroskopowe doprowadziły do ustalenia przez francuskiego naukowca C. Brissot-Mirbe (1802, 1808) faktu, że wszystkie organizmy roślinne zbudowane są z tkanek składających się z komórek.
Na początku XIX wieku. podejmuje się próby zbadania wewnętrznej zawartości komórki. W 1825 r. czeski naukowiec J. Purkynė odkrył jądro w jajach ptaków.
W 1831 r. angielski botanik R. Brown po raz pierwszy opisał jądro w komórkach roślinnych, aw 1833 r. doszedł do wniosku, że jądro jest część obowiązkowa komórka roślinna. Tak więc w tym czasie zmienia się idea struktury komórki: najważniejszą rzeczą w jej organizacji była nie ściana komórkowa, ale zawartość.
Najbliżej sformułowania teoria komórki zbliżył się niemiecki botanik M. Schleiden, który ustalił, że ciało roślin składa się z komórek.
Teorię komórkową sformułowali niemieccy naukowcy M. Schleiden i T. Schwann w 1839 r. Jej główne założenia to:
komórka - podstawowa jednostka budowy, funkcjonowania i rozwoju wszystkich organizmów żywych, najmniejsza jednostka życia, zdolna do samoreprodukcji, samoregulacji i samoodnowy;
komórki wszystkich organizmów jednokomórkowych i wielokomórkowych mają podobną (homologiczną) budowę, skład chemiczny, główne przejawy aktywności życiowej i metabolizmu;
rozmnażanie komórek następuje przez ich podział, każda nowa komórka powstaje w wyniku podziału komórki pierwotnej (matki);
w złożonych organizmach wielokomórkowych komórki specjalizują się w swoich funkcjach i tworzą tkanki; tkanki składają się z narządów, które są ze sobą ściśle połączone i podporządkowane układowi nerwowemu i regulacja humoralna.
Przepisy te dowodzą jedności pochodzenia wszystkich organizmów żywych, jedności całego świata organicznego. Dzięki teorii komórkowej stało się jasne, że komórka jest najważniejszym składnikiem wszystkich żywych organizmów.
Znaczącego dodatku do teorii komórkowej dokonał akademik Rosyjskiej Akademii Nauk Karl Maksimovich Baer. W 1827 roku odkrył jaja ssaków. A także porównując zarodki kręgowców różnych klas - ryb, płazów, gadów, ptaków i ssaków, stwierdzono, że wszystkie one są na różne etapy rozwoju są do siebie podobne i wraz z dalszym rozwojem zdobywają coraz więcej Cechy wyróżniające.
Rosyjski naukowiec P.F. Goryaninow w 1834 roku zauważył w swoich badaniach, że wszystkie zwierzęta i rośliny składają się z połączonych ze sobą komórek, które nazwał bąbelkami, to znaczy wyraził opinię na temat ogólnego planu budowy roślin i zwierząt
5 lat później, w 1839 roku, niemiecki fizjolog Theodor Schwann opublikował książkę pt. Badania mikroskopowe o zgodności w budowie i wzroście zwierząt i roślin”, w którym sformułował teorię komórki.
Teoria komórki została rozwinięta w pracach niemieckiego naukowca Rudolfa Vikhrova (1858), który zasugerował, że komórka jest utworzona z poprzednich komórek macierzystych.
W 1874 roku rosyjski botanik I.D. Chistyakov, aw 1875 r. polski botanik E. Strasburger odkrył podział komórki - mitozę i tym samym potwierdziło się przypuszczenie R. Virchowa.
Teoria komórki od drugiej połowa XIX stulecia nabrała coraz bardziej metafizycznego charakteru, wzmocnionego przez Fizjologię komórkową Verworna, który rozważał każdą proces fizjologiczny płynący w ciele jako prosta suma fizjologiczne objawy poszczególnych komórek. Pod koniec tej linii rozwoju teorii komórkowej pojawiła się mechanistyczna teoria „stanu komórkowego”, którą popierał m.in. Haeckel. Zgodnie z tą teorią ciało porównuje się do państwa, a jego komórki do obywateli. Taka teoria była sprzeczna z zasadą integralności organizmu.
Mechanistyczny kierunek rozwoju teorii komórek był ostro krytykowany. W 1860 r. I. M. Sechenov skrytykował pomysł komórki Virchowa. Później teoria komórkowa została poddana krytycznym ocenom przez innych autorów. Najpoważniejsze i fundamentalne zastrzeżenia wysunęli Hertwig, AG Gurvich (1904), M. Heidenhain (1907) i Dobell (1911). Czeski histolog Studnička (1929, 1934) dokonał obszernej krytyki teorii komórkowej.
Współczesna teoria komórkowa wywodzi się z faktu, że struktura komórkowa jest główną formą istnienia życia, właściwą wszystkim żywym organizmom, z wyjątkiem wirusów. Ulepszenie struktury komórkowej było głównym kierunkiem rozwoju ewolucyjnego zarówno roślin, jak i zwierząt, a struktura komórkowa była mocno zakorzeniona w większości współczesnych organizmów.
12. Strukturalna organizacja komórki prokariotycznej.
13. Plan ogólny struktura komórki eukariotycznej.
W przyrodzie istnieje ogromna różnorodność komórek różniących się rozmiarem, kształtem, właściwościami i procesami życiowymi, które jednak można podsumować w dwóch głównych typach. organizacja komórkowa: prokariotyczny i eukariotyczny. Do eukariotów należą rośliny jednokomórkowe i wielokomórkowe, grzyby, zwierzęta, tj. wszystkie organizmy poza bakteriami. Komórki eukariotyczne różnych królestw, różniące się wieloma cechami, charakteryzują się jednak podobną budową.
Główne różnice w strukturze i aktywności życiowej komórek prokariotycznych od tych komórki eukariotyczne są następujące:
1. Komórka prokariotyczna nie ma sformalizowanego (ograniczonego błoną) jądra, informacja dziedziczna zawarta jest w kolistej cząsteczce DNA. DNA nie jest blokowane przez białka, przede wszystkim przez histony, dlatego wszystkie zawarte w nim geny są aktywne, tj. stale funkcjonujący. Komórki eukariotyczne mają dobrze uformowane jądro, a aparat genetyczny jest reprezentowany przez cząsteczki DNA w połączeniu z białkami - histonami, które pakują DNA w zwarte struktury i regulują aktywność jego genów.
2. Cytoplazma komórek prokariotycznych i eukariotycznych otoczona jest błoną (plazmolemmą), natomiast u bakterii, roślin i grzybów znajduje się poza plazmolemą Ściana komórkowa, utworzone przez substancję o charakterze polisacharydu mureinę (bakterie), celulozę (rośliny) lub chitynę (grzyby). Ściana komórkowa Komórka zwierzęca jest utworzona przez błonę plazmatyczną pokrytą na zewnątrz warstwą glikokaliksu.
3. W cytoplazmie komórki prokariotycznej nie ma błoniaste organelle(mitochondria, plastydy, retikulum endoplazmatyczne, kompleks blaszkowaty, lizosomy, peroksysomy) oraz ograniczona liczba błon stanowią wpuklenia plazmolemy do cytoplazmy.
4. Synteza białek jest przeprowadzana przez wolne rybosomy, które mają mniejszy rozmiar(70S) niż rybosomy komórek eukariotycznych (80S). Duża podjednostka rybosomu komórki prokariotycznej zawiera 2 cząsteczki rybosomalnego RNA (rRNA), podczas gdy podjednostka rybosomu komórki eukariotycznej zawiera 3 cząsteczki rRNA.
5. Specjalne organelle komórki prokariotycznej - wici są prostsze niż wici komórki eukariotycznej: brakuje im wewnętrznej struktury mikrotubul i mikrofilamentów.
6. W cytoplazmie wielu komórek prokariotycznych znajdują się wakuole gazowe.
7. W komórki prokariotyczne nieobecny ośrodek komórkowy.
Rozmnażanie się 8 prokariontów prosty podział komórki eukariotyczne mają proces seksualny z tworzeniem gamet
9. Komórkom prokariotycznym brakuje ruchu ameb i wewnątrzkomórkowych ruchów cytoplazmy.
10. Synteza ATP odbywa się w komórkach prokariotycznych na błonie plazmalemmy.
Eukariotyczny typ organizacji komórkowej jest reprezentowany przez dwa podtypy: jednokomórkowy i wielokomórkowy. Cechą najprostszych (jednokomórkowych) organizmów jest to, że (z wyjątkiem form kolonialnych) odpowiadają one strukturalnie poziomowi jednej komórki, a fizjologicznie pełnoprawnemu osobnikowi. Pod tym względem jedną z cech komórek części pierwotniaków jest obecność w cytoplazmie miniaturowych formacji, które działają na poziom komórki funkcje życiowe ważne narządy, urządzeń i układów organów organizm wielokomórkowy, takie jak na przykład cytostom, cytogardło i proszek (podobny do narządów układ trawienny), kurczliwe wakuole(podobny do układu wydalniczego).
14. Elementarna błona biologiczna. Budowa i funkcje plazmalemmy.
Błona biologiczna - struktura białkowo-lipidowa o wymiarach molekularnych, zlokalizowana na powierzchni komórki lub na powierzchni cząstek wewnątrzkomórkowych jądra, mitochondriów itp. Posiadająca selektywną przepuszczalność, membrany biologiczne regulują stężenie soli, cukrów, aminokwasów i innych produktów przemiany materii w komórkach.
plazmalemma- otoczka komórki zwierzęcej, która ją otacza środowisko wewnętrzne oraz zapewnienie interakcji komórki ze środowiskiem pozakomórkowym.
Błona plazmatyczna ma grubość około 10 nm i składa się z 40% lipidów, 5-10% węglowodanów (jako część glikokaliksu) i 50-55% białek.
Podstawą struktury plazmalemmy jest:
podwójna warstwa cząsteczek lipidów (błona bilipidowa), w której czasami zawarte są cząsteczki białka;
warstwa nadbłonowa to glikokaliks strukturalnie związany z białkami i lipidami błony bilipidowej;
niektóre komórki mają warstwę podbłonową.
Budowa błony bilipidowej
Każda monowarstwa zbudowana jest głównie z cząsteczek fosfolipidów i częściowo cholesterolu. Jednocześnie w każdej cząsteczce lipidowej wyróżnia się dwie części:
hydrofilowa głowa;
ogony hydrofobowe.
Hydrofobowe ogony cząsteczek lipidów wiążą się ze sobą i tworzą warstwę lipidową. Hydrofilowe głowy warstwy bilipidowej stykają się ze środowiskiem zewnętrznym lub wewnętrznym. Błona bilipidowa, a raczej jej głęboka warstwa hydrofobowa, pełni funkcję barierową, uniemożliwiając przenikanie wody i substancji w niej rozpuszczonych, a także dużych cząsteczek i cząstek.
Trzy warstwy są wyraźnie określone we wzorze dyfrakcji elektronów w plazmalemmie:
zewnętrzny (gęsty elektronowo);
wewnętrzny (gęsty elektronowo);
pośredni (o niskiej gęstości elektronowej).
Cząsteczki białka są lokalnie wbudowane w warstwę bilipidową błony i nie tworzą ciągłej warstwy.
Zgodnie z ich lokalizacją w błonie, białka dzielą się na:
integralna (przenikają całą grubość warstwy bilipidowej);
półintegralne, zawarte tylko w monowarstwie lipidowej (zewnętrznej lub wewnętrznej);
przylega do membrany, ale nie jest w niej osadzony.
Funkcje błony plazmatycznej:
rozgraniczenie (bariera);
receptor lub antygen;
transport;
tworzenie kontaktów międzykomórkowych.
Zgodnie z wykonywaną funkcją białka błony komórkowej dzielą się na:
białka strukturalne;
białka transportowe;
białka receptorowe;
enzymatyczny.
Białka znajdujące się na zewnętrznej powierzchni plazmolemy, a także hydrofilowe główki lipidów, są zwykle połączone łańcuchami węglowodanów i tworzą złożone polimeryczne cząsteczki glikoprotein i glikolipidów. To właśnie te makrocząsteczki tworzą warstwę epimembrany - glikokaliks. Komórka niedzieląca się ma warstwę podbłonową utworzoną przez mikrotubule i mikrofilamenty.
Znaczna część powierzchniowych glikoprotein i glikolipidów normalnie pełni funkcje receptorowe, odbiera hormony i inne biologicznie substancje czynne. Takie receptory komórkowe przekazują postrzegane sygnały do wewnątrzkomórkowych układów enzymatycznych, wzmacniając lub hamując metabolizm, a tym samym wpływając na funkcję komórki. Receptory komórkowe i prawdopodobnie inne białka błonowe, ze względu na swoją specyficzność chemiczną i przestrzenną, nadają specyficzność ten typ komórki dany organizm i stanowią antygeny transplantacyjne lub antygeny zgodności tkankowej.
Oprócz funkcji barierowej chroniącej środowisko wewnętrzne komórki, plazmolemma pełni funkcje transportowe, które zapewniają wymianę komórki z otoczeniem.
Wyróżnić następujące sposoby transport substancji:
transport bierny - metoda dyfuzji substancji przez błonę plazmatyczną (jony, niektóre substancje niskocząsteczkowe) bez zużycia energii;
aktywny transport substancji za pomocą białek nośnikowych z wydatkami energetycznymi (aminokwasy, nukleotydy i inne);
transport pęcherzykowy przez pęcherzyki (pęcherzyki), który dzieli się na endocytozę - transport substancji do komórki i egzocytozę - transport substancji z komórki.
Z kolei endocytoza dzieli się na:
fagocytoza - wychwytywanie i przemieszczanie do komórki dużych cząstek (komórek lub fragmentów, bakterii, makrocząsteczek itp.);
pinocytoza - przenoszenie wody i małych cząsteczek.
Proces fagocytozy dzieli się na kilka faz:
adhezja (przyklejanie) obiektu do cytolemmy komórki fagocytującej;
wchłanianie obiektu poprzez najpierw utworzenie zagłębienia (wgłębienie), a następnie tworzenie się pęcherzyków - fagosomów i jego przemieszczanie się do hialoplazmy.
15. Organelle Ogólne znaczenie(retikulum endoplazmatyczne, mitochondria, kompleks Golgiego): budowa, funkcje i lokalizacja w komórce.
Organelle lub organelle - w cytologii: trwałe wyspecjalizowane struktury w komórkach organizmów żywych. Każda organella spełnia określone funkcje ważne dla komórki. Termin „organoidy” wyjaśniono przez porównanie tych składników komórkowych z narządami organizmu wielokomórkowego. Organelle kontrastują z tymczasowymi inkluzjami komórki, które pojawiają się i znikają w procesie metabolizmu.
Retikulum endoplazmatyczne (ER) lub retikulum endoplazmatyczne (ER) - organelle wewnątrzkomórkowe komórki eukariotycznej, będące rozgałęzionym układem spłaszczonych jam, pęcherzyków i kanalików otoczonych błoną.
teoria komórki- są to uogólnione poglądy na temat budowy komórek jako jednostek żywych, ich reprodukcji i roli w tworzeniu organizmów wielokomórkowych. Pojawienie się i sformułowanie poszczególnych postanowień teorii komórki poprzedził dość długi (ponad trzysta lat) okres gromadzenia obserwacji dotyczących budowy różnych organizmów jedno- i wielokomórkowych roślin i zwierząt. Okres ten wiązał się z doskonaleniem różnych optycznych metod badawczych i rozszerzaniem ich zastosowań.
Robert Hooke (1665) jako pierwszy zaobserwował, używając soczewek powiększających, podział tkanki korka na „komórki” lub „komórki”. Jego opisy dały początek systematycznym badaniom anatomii roślin, które potwierdziły obserwacje Roberta Hooke'a i wykazały, że poszczególne części roślin składają się z blisko rozmieszczonych „pęcherzyków” lub „woreczków”. Później A. Leeuwenhoek (1680) odkrył świat organizmów jednokomórkowych i po raz pierwszy zobaczył komórki zwierzęce (erytrocyty). Później komórki zwierzęce opisał F. Fontana (1781); ale te i inne liczne badania nie doprowadziły w tamtym czasie do zrozumienia uniwersalności struktury komórkowej, do jasnego wyobrażenia o tym, czym jest komórka. Postęp w badaniach mikroanatomii komórki związany jest z rozwojem mikroskopii w XIX wieku. Do tego czasu zmieniły się poglądy na temat struktury komórek: nie ściana komórkowa, ale jej faktyczna zawartość, protoplazma, zaczęła być uważana za główną rzecz w organizacji komórki. W protoplazmie odkryto stały składnik komórki, jądro.
Wszystkie te liczne obserwacje pozwoliły T. Schwannowi w 1838 r. na dokonanie szeregu uogólnień. Pokazał, że komórki roślinne i zwierzęce są do siebie zasadniczo podobne (homologiczne). „Zasługą T. Schwanna nie było to, że odkrył komórki jako takie, ale to, że nauczył badaczy zrozumienia ich znaczenia”. Idee te zostały rozwinięte w pracach R. Virchowa (1858). Stworzenie teorii komórki stało się ważnym wydarzeniem w biologii, jednym z decydujących dowodów jedności całej żywej przyrody. Teoria komórki wywarła znaczący wpływ na rozwój biologii, będąc głównym fundamentem rozwoju takich dyscyplin jak embriologia, histologia czy fizjologia. Dało podstawy do zrozumienia życia, do wyjaśnienia pokrewieństwa organizmów, do zrozumienia indywidualnego rozwoju.
Podstawowe założenia teorii komórki :
1. Komórka jest elementarną jednostką żywej istoty: poza komórką nie ma życia.
2. Komórka - jeden system, który obejmuje zestaw naturalnie połączonych ze sobą elementów, reprezentujących pewną integralną formację, składającą się ze sprzężonych jednostki funkcjonalne- organelle lub organelle.
3. Komórki mają podobną (homologiczną) strukturę i podstawowe właściwości.
4. Liczbę komórek zwiększa się, dzieląc pierwotną komórkę po podwojeniu jej materiału genetycznego (DNA): komórka po komórce.
5. Organizm wielokomórkowy jest nowy system, złożony zespół wielu komórek, połączonych i zintegrowanych w układy tkanek i narządów, połączonych ze sobą za pomocą czynników chemicznych, humoralnych i nerwowych (regulacja molekularna).
6. Komórki organizmów wielokomórkowych są totipotencjalne, tj. posiadać
potencjały genetyczne wszystkich komórek danego organizmu, są równoważne w informacji genetycznej, ale różnią się między sobą odmienną ekspresją (pracą) różnych genów, co prowadzi do ich zróżnicowania morfologicznego i funkcjonalnego – do zróżnicowania.
Dodatkowe postanowienia teorii komórki. Pełniejsze dostosowanie teorii komórkowej do danych współczesnych komórka biologiczna wykaz jej postanowień jest często uzupełniany i rozszerzany. W wielu źródłach te dodatkowe przepisy różnią się, ich zestaw jest dość arbitralny.
1. Komórki prokariotów i eukariontów są systemami o różnym stopniu złożoności i nie są do siebie całkowicie homologiczne.
2. Podstawą podziału komórek i rozmnażania się organizmów jest kopiowanie informacji dziedzicznej – cząsteczek kwasu nukleinowego („każda cząsteczka z cząsteczki”). Przepisy dotyczące ciągłości genetycznej dotyczą nie tylko komórki jako całości, ale także niektórych jej mniejszych składników – mitochondriów, chloroplastów, genów i chromosomów.
3. Organizm wielokomórkowy to nowy system, złożony zespół wielu komórek połączonych i zintegrowanych w system tkanek i narządów połączonych ze sobą czynnikami chemicznymi, humoralnymi i nerwowymi (regulacja molekularna).
4. Komórki wielokomórkowe posiadają potencjały genetyczne wszystkich komórek danego organizmu, są równoważne w informacji genetycznej, ale różnią się między sobą odmienną pracą różnych genów, co prowadzi do ich różnorodności morfologicznej i funkcjonalnej - różnicowania.
Etapy badania komórki
Pierwszy należy wymienić schemat zaproponowany przez Hooke'a (1665) i Malpighiego (1675-1679), podzielany przez K. Wolfa (1759) i broniony przez Mirbela (1801-1808). Ta interpretacja jest niezwykle prymitywna: komórki są traktowane jak komórki, porównywalne do „piany na kuflu piwa”, której ścianki twardnieją. Oczywiste jest, że przy takim zrozumieniu komórki ogólnie przyjęto również ideę wspólności ścian dwóch sąsiednich komórek. Jedyną koncepcją rozwoju komórek związaną z tym etapem jest hipoteza Wolfa o pojawieniu się komórkowości w wyniku tworzenia się kropelek cieczy w galaretowatej masie żywej materii, po czym następuje stwardnienie warstwy granicznej.
Druga faza Rozwój pomysłów na temat mikrostruktury organizmów jest związany z nazwiskami Linka i Rudolphiego (1804), Treviranus (1807-1821), Meyen (1830) itp. Badacze ci po pierwsze wykazali, że każda komórka jest pokryta ma własną specjalną membranę i dlatego komórkę można oddzielić od innych podobnych; po drugie, stwierdzono obecność zawartości komórkowej o niezależnej ruchliwości. Żadna specjalna teoria nie jest związana z tym etapem rozwoju nauki, z wyjątkiem faktu, że w tym czasie niezwykle rozpowszechniona struktura komórkowa była już uważana za niepodważalną. Wraz z komórkami za struktury elementarne uważano również włókienka roślinne i naczynia; ich struktura komórkowa i geneza komórkowa pozostały nieznane.
Trzeci okres nauczanie komórek jest punktem zwrotnym, wiąże się z nazwiskami Schleiden (1838) i Schwann (1839). Przede wszystkim rdzeń i jąderko, które powstają w wyniku aglomeracji ziaren elementarnych, są uważane za element obowiązkowy.
Czwarty okres charakteryzowała się przede wszystkim nagromadzeniem obfitego nowego materiału faktograficznego, który bardzo szybko popadł w konflikt z szeregiem stanowisk teoretycznych Schleidena, Schwanna itp. Udowodniono jedynie względną wartość błony komórkowej jako integralnej części komórki; jednocześnie różnica między warzywami a komórki zwierzęce. Następnie (i to jest najważniejsze) ustalono błędność teorii cytogenezy, a zamiast tego udowodniono ciągłość struktury komórkowej, co szczególnie jasno sformułował Virchow (1857) w postaci prawa „omnis cellulae cellulae ". W wyniku wielu prac, wybitnych jak na swoje czasy, zarówno botaników (Kon i in.), jak i zoologów (Remak i in.). Schultze sformułował nową definicję komórki jako „bryły protoplazmy z jądrem”. W tym samym czasie teoria komórkowa, oparta na nowych podstawach faktycznych, uległa dalszemu pogłębieniu, zwłaszcza wraz z wprowadzeniem koncepcji komórki jako „organizmu elementarnego” (Brücke, 1861). Idea ciała jako sumy komórek stała się niepodważalna i doprowadziła później do teorii „stanu komórki” (Virchow, Fernorn). Okres ten można scharakteryzować jako dominację poglądów mechanistycznych w doktrynie św struktura komórkowa organizmy.
Piąty Według punktacji etap w historii teorii komórki można nazwać kierunkiem, który próbował rozłożyć się do granic możliwości na jeszcze prostsze żywe elementy, porównywane, a nawet homologowane z bakteriami. Pogląd ten rozwinął szereg naukowców francuskich (Béchamp, 1860-1883 i inni), a następnie (w szczególnie przekonującej formie, jak się wydawało) Altman (1890-1894). Wystarczające dowody ten punkt widzenia nie został jednak przyjęty. Niemniej jednak podobne poglądy w takiej czy innej formie pojawiają się do niedawna (Ivan Vallin, 1926).
szósty etap w badaniu komórki można warunkowo nazwać schemat zaproponowany przez Wilsona (1896-1925) w jego słynnym podsumowaniu. Zasadniczo ma na celu jedynie ograniczenie wszystkich naszych informacji o strukturach morfologicznych komórki, bez wprowadzania jakichkolwiek podstawowych informacji nowy punkt wizja.
Siódmy etap wyobrażeń o komórce należy uznać za schemat, na podstawie którego można wyprowadzić współczesne badania o naturze protoplazmy, jądra i różnych inkluzji komórki. Główna istota tego schematu polega na tym, że wyobrażamy sobie budowę komórki jako niezwykle złożoną, pomimo faktu, że nawet najlepsze soczewki mikroskopu świetlnego wykorzystują dla nas substancję protoplazmy (cytoplazmy i jądra) jako jednorodną. Nowoczesna technika trwają badania morfologiczne komórki, w związku z rozwojem mikroskopii elektronowej wysoki pułap; metody histochemiczne są gorzej rozwinięte.
Podsumujmy pokrótce historię rozwoju poglądów na naturę komórki, które, jak widzimy, wielokrotnie się zmieniały.
Pierwszy należy wymienić schemat zaproponowany przez Hooke'a (1665) i Malpighiego (1675-1679), podzielany przez K. Wolfa (1759) i broniony przez Mirbela (1801-1808). Ta interpretacja jest niezwykle prymitywna: komórki są traktowane jak komórki, porównywalne do „piany na kuflu piwa”, której ścianki twardnieją. Oczywiste jest, że przy takim zrozumieniu komórki ogólnie przyjęto również ideę wspólności ścian dwóch sąsiednich komórek. Jedyną koncepcją rozwoju komórek związaną z tym etapem jest hipoteza Wolfa o pojawieniu się komórkowości w wyniku tworzenia się kropelek cieczy w galaretowatej masie żywej materii, po czym następuje stwardnienie warstwy granicznej.
Druga faza Rozwój pomysłów na temat mikrostruktury organizmów jest związany z nazwiskami Linka i Rudolphiego (1804), Treviranus (1807-1821), Meyen (1830) itp. Badacze ci po pierwsze wykazali, że każda komórka jest pokryta ma własną specjalną membranę i dlatego komórkę można oddzielić od innych podobnych; po drugie, stwierdzono obecność zawartości komórkowej o niezależnej ruchliwości. Żadna specjalna teoria nie jest związana z tym etapem rozwoju nauki, z wyjątkiem faktu, że w tym czasie niezwykle rozpowszechniona struktura komórkowa była już uważana za niepodważalną. Wraz z komórkami za struktury elementarne uważano również włókienka roślinne i naczynia; ich struktura komórkowa i geneza komórkowa pozostały nieznane.
Trzeci okres nauczanie komórek jest punktem zwrotnym, wiąże się z nazwiskami Schleiden (1838) i Schwann (1839). Przede wszystkim rdzeń i jąderko, które powstają w wyniku aglomeracji ziaren elementarnych, są uważane za element obowiązkowy.
Jednocześnie po raz pierwszy formułowana jest teoria komórkowa, której głównym punktem jest zasada wspólności komórek i ja we wszystkich częściach żywej materii. Metoda tworzenia komórek z łączenia ziaren jest uznawana za uniwersalną, stąd postuluje się porównywalność wszystkich komórek, zarówno roślinnych, jak i zwierzęcych. Rozpoznawane są główne elementy wszystkich komórek: błona, protoplazma i jądro z jąderkiem.
Tak więc wszystkie żywe istoty, zgodnie z tymi poglądami, składają się z komórek lub ich pochodnych, ale same komórki powstają z ziaren pierwotnej bezstrukturalnej masy.
Czwarty okres charakteryzowała się przede wszystkim nagromadzeniem obfitego nowego materiału faktograficznego, który bardzo szybko popadł w konflikt z szeregiem stanowisk teoretycznych Schleidena, Schwanna itp. Udowodniono jedynie względną wartość błony komórkowej jako integralnej części komórki; jednocześnie ostatecznie wyjaśniono różnicę między komórkami roślinnymi i zwierzęcymi. Następnie (i to jest najważniejsze) ustalono błędność teorii cytogenezy, a zamiast tego udowodniono ciągłość struktury komórkowej, co szczególnie jasno sformułował Virchow (1857) w postaci prawa „omnis cellulae cellulae ". W wyniku wielu prac, wybitnych jak na swoje czasy, zarówno botaników (Kon i in.), jak i zoologów (Remak i in.). Schultze sformułował nową definicję komórki jako „bryły protoplazmy z jądrem”. W tym samym czasie teoria komórkowa, oparta na nowych podstawach faktycznych, uległa dalszemu pogłębieniu, zwłaszcza wraz z wprowadzeniem koncepcji komórki jako „organizmu elementarnego” (Brücke, 1861). Idea ciała jako sumy komórek stała się niepodważalna i doprowadziła później do teorii „stanu komórki” (Virchow, Fernorn). Okres ten można scharakteryzować jako dominację poglądów mechanistycznych w badaniu struktury komórkowej organizmów.
Piąty Według punktacji etap w historii teorii komórki można nazwać kierunkiem, który próbował rozłożyć się do granic możliwości na jeszcze prostsze żywe elementy, porównywane, a nawet homologowane z bakteriami. Pogląd ten rozwinął szereg naukowców francuskich (Béchamp, 1860-1883 i inni), a następnie (w szczególnie przekonującej formie, jak się wydawało) Altman (1890-1894). Jednak ten punkt widzenia nie otrzymał wystarczających dowodów. Niemniej jednak podobne poglądy w takiej czy innej formie pojawiają się do niedawna (Ivan Vallin, 1926).
szósty etap w badaniu komórki można warunkowo nazwać schemat zaproponowany przez Wilsona (1896-1925) w jego słynnym podsumowaniu. Zasadniczo ma na celu jedynie ograniczenie wszystkich naszych informacji o strukturach morfologicznych komórki, bez wprowadzania jakiegokolwiek fundamentalnie nowego punktu widzenia.
Wreszcie ostatni, siódmy etap wyobrażeń o komórce należy uznać za schemat, który można wyprowadzić na podstawie współczesnych badań nad naturą protoplazmy, jądra i różnych inkluzji komórki. Główna istota tego schematu polega na tym, że wyobrażamy sobie budowę komórki jako niezwykle złożoną, pomimo faktu, że nawet najlepsze soczewki mikroskopu świetlnego wykorzystują dla nas substancję protoplazmy (cytoplazmy i jądra) jako jednorodną. Nowoczesna metoda badań morfologicznych komórki, w połączeniu z rozwojem mikroskopii elektronowej, jest na bardzo wysokim poziomie; metody histochemiczne są gorzej rozwinięte.
Tak więc współczesny schemat budowy komórki jest do pewnego stopnia podobny do idei Dujardina (1835), Hofmeistera (1867) i innych, którzy również pisali o jednorodności protoplazmy. Mówiąc o schemacie budowy komórki, musimy teraz zasadniczo ograniczyć się do bardzo nielicznych; zwracamy uwagę, że komórka składa się z protoplazmy, ubranej w cienką błonę. W protoplazmie stale znajdujemy chondriosomy, a także stałą obecność jądra. Mikroskopia elektronowa znalazła również w protoplazmie tzw. retikulum, rybosomy i kilka innych struktur błonowych. O więcej delikatna struktura Nie dowiedzieliśmy się jeszcze niczego o jądrze.
Jednak współczesne rozumienie komórki znacznie różni się od tego wszystkiego wczesne pomysły przez to, że doszliśmy do „prostej” struktury, przekonani o jej niezwykłej złożoności i oryginalności, która nowoczesne metody nie da się w pełni przeanalizować. To prawda, że znamy liczne inkluzje i organelle komórek, które zostały dość dokładnie zbadane.
Innymi słowy, komórka tylko zewnętrznie jawi się nam jako po prostu zorganizowany system, podczas gdy jej wewnętrzna, intymna struktura leży poza zasięgiem widzialności i naszego zrozumienia. Współczesna cytologia doszła do tego przekonania w wyniku badań przeprowadzonych przez galaktykę naukowców w ciągu ostatnich 100 lat. Badania przeprowadzone przy użyciu mikroskop elektronowy, teraz zostało to potwierdzone i wprowadzono wiele nowych rzeczy, ale komórka pozostała komórką i nie znaleziono prostszych i mniejszych, pełnoprawnych żywych struktur.
Podsumowując, trzeba jeszcze raz podkreślić, że o pochodzeniu komórek wiemy najmniej. Problem ten praktycznie pokrywa się z pytaniem o pochodzenie życia z materii nieożywionej. Pierwszy to pytanie została postawiona przez Haeckela w 1866 roku, ale jak dotąd pozostaje całkowicie w sferze hipotez.
Jeśli znajdziesz błąd, zaznacz fragment tekstu i kliknij Ctrl+Enter.
Temat wykładu: Podstawy cytologii. Prokarionty.
Plan wykładu:
1. Historia badania komórki
2. Podstawowe założenia teorii komórki
3. Imperia i królestwa organizmów żywych
4. Budowa komórki prokariotycznej
1. Historia badania komórki
Anglik Robert hooke (1635-1703), fizyk i botanik, badając pod mikroskopem plastry korka, rdzenia czarnego bzu, odkrył strukturę komórkową. Nazwali te komórki (podobieństwo do plastrów miodu pszczelego) celuloza(łac. komórka, komórka). Opublikował swoje obserwacje w 1665 roku.
holender Anthony van Leeuwenhoeka (1632-1723) jako pierwszy odkrył bakterie pod mikroskopem. Osiągnął powiększenie 230 razy. Handlarz suknem. Honorowy obowiązek - strażnik ratusza holenderskiego miasta Delft. 170 listów do Royal Society of London z rysunkami „zwierząt” ( zwierzęca kula, łac.). Opublikowane w 1695 roku jako książka Arkana naturalny„(Tajemnica natury).
W 1825 roku Czech Jana Purkyne'a (1787-1869) obserwował galaretowatą zawartość komórki, którą nazwał protoplazma (gr. proto- pierwszy, plazma - tworzenie); odkrył jądro jaja. Często nazywa się to po francusku - Purkinje (co nie jest prawdą!).
Jądro komórki roślinnej obserwował również angielski botanik Robercie brązowy (1773-1858) w 1831 r. Odkrył także „ruchy Browna”. Rdzeń - jądro (łac.), karion(z greckiego - jądro orzecha).
Prace te stanowiły podstawę stworzenia teoria komórki . Został sformułowany w latach 1838-1839. niemieccy naukowcy-botanicy Maciej Schleiden (1804-1881) i fizjolog, histolog Teodora Schwanna (1810-1882).
Jego główne punkty to:
1. Wszystkie organizmy – zarówno roślinne, jak i zwierzęce – składają się z komórek; Komórka jest główną jednostką strukturalną żywych organizmów.
2. Wzrost żywych organizmów opiera się na reprodukcji i wzroście komórek.
Schleiden i Schwann uważali, że komórki powstają z pierwotna niestrukturalna substancja zewnątrzkomórkowa. Stanowisko to obalił w 1859 roku niemiecki lekarz Rudolfa Virchow (1821-1902). Znacząco uzupełnił teorię komórkową twierdzeniem, że komórka pochodzi tylko z wcześniej istniejącej komórki przez podział („ celulozabyłyceluloza"). Teoria komórki dokonała przełomu w poznaniu budowy i funkcji organizmów żywych. Jej główne postanowienia zachowują swoje znaczenie do dziś.
2. Główne założenia teorii komórki (we współczesnej interpretacji)
1. Komórka jest elementarnym żywym systemem, jednostką struktury, życia, reprodukcji i rozwoju. Poza komórką nie ma życia.
2. Nowe komórki powstają tylko przez podział komórek już istniejących.
3. Komórki wszystkich organizmów mają podobną budowę; obejmują błony, cytoplazmę i jądro lub nukleoid.
4. Wzrost i rozwój organizmu wielokomórkowego jest konsekwencją wzrostu i reprodukcji jednej lub więcej komórek początkowych.
5. Struktura komórkowa organizmów jest dowodem na to, że wszystkie żywe istoty mają jedno pochodzenie.
3. Imperia i królestwa organizmów żywych
Istnieją dwa rodzaje komórek:- prokariotyczny (przedjądrowy lub przedjądrowy, grecki. zawodowiec- zanim);
- eukariotyczny (jądrowy, gr. eu- Cienki!).
Superkrólestwo (lub imperium) prokariontów obejmuje królestwa eubakterii (gram-dodatnie, gram-ujemne, bakteria- patyk - grecki) i niebieskozielone algi, czyli sinice, oraz królestwo archebakterii.
Są to najprościej ułożone organizmy, które pojawiły się w starożytności i przetrwały do dziś.