Краткая история изучения клетки

Формирование клеточной теории

В 1838 году Теодор Шванн и Маттиас Шлейден наслаждались послеобеденным кофе за разговором о клеточных исследованиях. Считается, что Шванн, услышав описание Шлейдена о клетках растения с ядром, был просто поражен сходством этих растительных клеток с клетками, которые он обнаружил в тканях животных. Оба ученных незамедлительно направились в лабораторию Шванна, чтобы посмотреть на его образцы. В следующем году Шванн опубликовал книгу о животных и растительных клетках (Шванн 1839), но в этом трактате не назывались имена других, внесших вклад в данные знания, в том числе не упоминалось и имя Шлейдена (1838). Он обобщил свои наблюдения в трех выводах о клетках:

• клетка является единицей структуры, физиологии и организации живых организмов.
• клетка удерживает двойное существование как отдельный элемент и строительный материал в организации организмов.
• клетка формируется путем образования свободной ячейки, схожим с формированием кристаллов (спонтанная генерация).

Сегодня мы знаем, что первые два тезиса правильны, но третий полностью ошибочен. Правильная интерпретация образования клеток путем деления была, в конце концов, сформулирована другими учеными и официально провозглашена в знаменитом изречении Рудольфа Вирхова: «Все клетки возникают только из уже существующих клеток».

Работы Неемии Грю

• Анатомия растений и их развитие. — (англ. The Anatomy of Vegetables Begun), (1670).
• Философская история растений. — (англ. An Idea of a Philosophical History of Plants), (1672).
• Анатомия растений. — (англ. The Anatomy of Plants), (1682).

«История изучения клетки и клеточная теория» — Шванн. Клетка. Митохондрии. Горянинов. Немецкий ученый. Ядерная оболочка. Броун. Ядро. Галилео Галилей. Мальпиги. Клеточный центр. Положения клеточной теории. История изучения клетки. Клеточная теория. Эндоплазматическая сеть. Аппарат Гольджи. Лизосомы. Антоний Ван Левенгук. Строение клетки.

«История изучения клетки» — Галилео Галилей. Основной метод изучения клетки. Антоний Ван Левенгук (1632 – 1723) – голландский купец. Рудольф Вихров. Как движется кровь в плавнике рыбы. Клеточная теория. Общность химического состава и строения клетки. Цитология – наука, изучающая строение, функции и эволюцию клеток. В 1831 г. Р.Броун открыл в клеточном соке ядро. Клетка является основной структурой и функциональной единицей жизни.

«Основные положения клеточной теории» — Познакомиться с историей изучения клетки. Аппарат Гольджи. Методы изучения клетки. Роберт Броун. Ян Пуркине. Рудольф Вирхов. Положения современной клеточной теории. Теодор Шванн. Положения клеточной теории. Размножение клеток. Электронное микроскопирование. Значение изучения клетки. Проверьте правильность выполнения теста. Сходство обмена веществ. Строение клеток. Электронный микроскоп. Центрифугирование.

«Увеличительные приборы» — Изобретение микроскопа. Увеличительные приборы. Штативная лупа. Внешний вид. Микроскоп. Изобретение лупы. Микроскоп Галилео Галилея. Ручная лупа. Детали. Современные увеличительные приборы. Световой микроскоп. Лупа была изобретена англичанином Роджером Бейконом. Роберт Гук. Микроскоп Левенгука. Разрешение. Галилео Галилей. Антони Ван Левенгук. Микроскоп Роберта Гука. Распространение получил так называемый.

«Исследование клеток» — Деление клетки. Животные клетки. Вклад в изучение клетки. Методы исследования. Инфузории. Клетки растений и животных. Развитие клеточной теории. Значение для разгадки заболеваний. История открытия. Клеточное строение растений. Вне клетки жизни нет. Многочисленные наблюдения. Открытие клетки.

«Цитология» — Клетка. Броуновское движение. Что такое клетка. Антони Ван Левенгук. Фагоцитоз. Рассказать об истории развития науки о клетке. Рибонуклеиновые кислоты. Цитоплазма. Ядро. Хромосомы. Дезоксирибонуклеиновые кислоты. Барьерно-транспортная роль мембраны. Методы исследования клетки. Электронная микроскопия. Роберт Гук. Рудольф Вирхов. Гладкая и гранулярная структуры. Пиноцитоз. Комплекс Гольджи. Теодор Шванн.

Открытие протоплазмы

Дальнейшая разработка клеточной теории была связана с изучением внутренней структуры клеток. Пуркине назвал основное вещество клеток «протоплазмой», во всяком случае, применительно к зародышам животных, а Дюжарден для обозначения этого основного вещества ввел термин саркода, которым первоначально называл содержимое простейших животных — корненожек, жгутиконосцев и инфузорий.

Как уже было отмечено в главе 20, в конце 30-х и начале 40-х годов существовали две точки зрения на строение простейших. X. Эренберг (1838) отстаивал мысль, что инфузории имеют сложное строение, сравнимое со строением многоклеточных животных. Ошибка Эренберга сводится к тому, что он слишком прямолинейно сравнивал инфузорий с многоклеточными животными и не сумел установить, что описанные им многочисленные «желудки» инфузорий на самом деле являются непостоянными образованиями, а появляющимися и исчезающими пищеварительными вакуолями. В дальнейшем, через несколько десятилетий после Эренберга, было установлено, что строение инфузорий действительно может быть очень сложным.

В противовес мнению Эренберга, Дюжарден отстаивал элементарное устройство инфузорий и других одноклеточных организмов, которые, по его представлениям, состоят из саркоды и лишены каких бы то ни было органов. Простейших от остальных, многоклеточных животных отделил немецкий зоолог К. Зибольд, автор «Учебника сравнительной анатомии беспозвоночных животных» (1848); однако только после работ М. Шульпе, А. Келликера и, особенно, Э. Геккеля получила всеобщее признание мысль, что тело простейших (Protozoa) состоит из одной клетки, соответствующей бесчисленным клеткам, из которых построен организм остальных животных, получивших название многоклеточных.

Полужидкое, зернистое вещество, которое, по Дюжардену, заполняет тело простейших животных, видели также и в клетках растений. Это содержимое растительных клеток в период, предшествующий созданию клеточной теории, обнаружили Ф. Мейен и М. Шлейден, но не видели в нем носителя жизненных свойств клетки. Это было сделано позднее, когда Гуго фон Моль в работе «О движении сока внутри клетки» (1846) на основе наблюдений доказал, что протоплазма обладает способностью к .самостоятельному движению. Наблюдения Моля на растительных клетках подтвердили Ф. Кон (1850) и Н. Прингсгейм (1854). Кон утверждал, что по оптическим, физическим и химическим свойствам capкода, или сократимое вещество клеток животных, вполне соответствует протоплазме растительных клеток. Ф. Лейдиг в «Учебнике гистологии человека и животных» (1857) высказал мысль, что оболочка, которую ранее считали обязательной и важнейшей составной частью клетки, часто может отсутствовать и что основными структурными компонентами клетки являются протоплазма и ядро.

Возникновение определения

Внешний вид микроскопа и его практическое использование были подтверждены мыслями Гука, и исследование получило развитие. Ещё в 1670-х годах итальянский доктор Мальпенса и английский натуралист Дрю описали различные формы фибробластов в растениях. В то же время изобретатель микроскопа Левенгук исследует мир одноклеточных организмов — микробов, инфузорий, амёб. Будучи творческим человеком, ученый-создатель впервые изобразил их на своих рисунках.

Первые попытки проникнуть во внутреннюю вселенную клеток были предприняты в девятнадцатом веке, чему способствовали разработка улучшенных микроскопов и наличие ахроматических линз. Например, учёные Линк и Молденгауэр отметили независимые стенки в клетках, которые затем стали называть мембранами. А в 1830 году ботаник Роберт Броун впервые описал ядро клетки как значительную её часть.

Становление цитологии

Наука о клетке ведет свою историю с середины XIX века, но корнями уходит в XVII век. Ее начало некоторые исследователи относят к 1609 году, когда выдающийся итальянский физик, механик и астроном Галилео Галилей сконструировал свой оккиолино с выпуклой и вогнутой линзами, увеличивающий в 35 – 40 раз. В 1625 году И. Фабер дал прибору название «микроскоп».

В 1665 году английский физик Роберт Гук, изучая с помощью созданного им микроскопа строение тонкого среза коры растения, впервые разглядел в пробковом слое крохотные ячейки и назвал их «cellula» – ячейка, или клетка. Это название сохранилось до настоящего времени. После Р. Гука клеточное строение растений подтвердили ботаники – итальянец Марчелло Мальпиги (1675) и англичанин Неемия Грю (1683). В это же время Антони ван Левенгук впервые наблюдал под микроскопом клетки многоклеточных животных (эритроциты крови и сперматозоиды), а также одноклеточные водные организмы. Интересно, что Левенгук не был ученым-биологом, проводившим систематические исследования, он был просто очень любопытным человеком. Он зарисовывал свои наблюдения и отсылал Королевскому научному обществу в Лондоне, не ожидая ответа. Всего было послано более ста писем.

Таким образом, Левенгук оказался первым, кто описал и зарисовал различные микроорганизмы (преимущественно инфузории). К ним он относил даже клетки «жидкостей» высших животных (эритроциты и сперматозоиды). Эти крошечные существа он назвал анималькулями (от лат. animalcula – зверьки). Вскоре (1678) Христиан Гюйгенс подтвердил результаты Левенгука. После этого начались интенсивные исследования, которые уже проводились учеными-естественниками, а усовершенствование микроскопа и разработка методов гистологических исследований (гистология – наука о тканях) дали новый импульс к изучению клетки.

В начале XVIII века клетки, ткани и сосуды растений исследовали многие ученые. Французский ботаник Генрих Дюгамель, продолжая начатые Мальпиги и Грю исследования коры древесных растений, описал образовательный слой и назвал его камбием. В 1718 году французский натуралист Л. Жобло в своем сочинении о применении микроскопа наряду с характеристикой разных его типов описал многочисленных представителей простейших, наблюдаемых им в микроскоп. Он описал детали внешнего строения инфузории: реснитчатый покров, ядро, сократительные вакуоли.

В целом уровень знаний о клетке, достигнутый к концу XVIII века, давал представление о внешнем строении клетки, о целлюлозной клеточной оболочке растительной клетки и внутреннем «пузырьке», наполненном соком.

Дальнейшее развитие науки о клетке вплоть до XIX века шло очень медленно, так как используемые в то время микроскопы были несовершенны и не существовало специальных методов подготовки микропрепаратов, необходимых для выявления клеточной структуры, таких как фиксация, окраска, просветление. Не сразу появились и осветительные системы линз, зеркал. Все это затрудняло проведение цитологических исследований.

Цитология – наука о клетке

Цитология (от греч. kytos – вместилище, сосуд и logos – учение, наука) исследует элементарные единицы строения, функционирования и воспроизведения живой материи. Объектом цитологических исследований являются клетки многоклеточных и одноклеточных организмов: бактерий, грибов, растений и животных. У многоклеточных организмов клетки входят в состав тканей, их жизнедеятельность подчинена координирующему влиянию целостного организма. У одноклеточных организмов понятия «клетка» и «организм» совпадают. Поэтому правомочно говорить о клетках-организмах, ведущих в природе самостоятельное существование, как о переходном этапе к многоклеточности.

Современная клеточная теория

Идеи Шванна, Шлейдена, Вирхова и других создателей и авторов этой теории, хотя и были передовыми и революционными как для своего времени, тем не менее, сейчас им уже почти два века, и с тех пор развитие науки в этом направлении продвинулось еще дальше. О чем же нам говорят основные положения современной клеточной теории? Вот о чем:

И вполне возможно, что в будущем клеточная теория получит еще большее развитие, учеными биологами будут найдены новые не известные ранее складовые части клетки, будут открыты новые механизмы ее работы, ведь клетка хранит в себе еще немало тайн и загадок. А наиболее интересная загадка, которую хранит в себе клетка – это проблема ее старения (и впоследствии умирания), и если ученым удастся ее решить, хотя бы частично, как знать, насколько смогла бы увеличиться продолжительность человеческой жизни, но это уже тема для другой статьи.

Основания учения о клетках

В литературе можно найти разное количество постулатов прогрессивного клеточного учения, абсолютная версия имеет 5 оснований:

1. Клеткой считается самая короткая (элементарная) актуальная типовая система, проводящая размножение, формирование и функционирование организмов. Неклеточные структуры нельзя назвать живыми.
2. Функциональные единицы образуются только методом разделения.
3. Химический состав и вид структурных единиц всех организмов по доказательству идентичны.
4. Многоклеточный организм расширяется методом разделения одной или нескольких первичных фибробластов.
5. Подобная клеточная структура организмов говорит об одном источнике их происхождения.

Несмотря на большое разнообразие организации известных организмов (бактерий, растений и животных), их необычное сходство на клеточном уровне может отразить единство живого мира.

• Статья внеурочная деятельность по математике в начальной школе

    

• Чем объясняется введение поясной системы счета времени кратко

    

• Как ведет себя чацкий с гостями фамусова кратко

    

• Исследовательский проект психолога в школе по профориентации

    

• В чем особенности субкультуры российской молодежи кратко

По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Урок-презентация разработан с использованием компьютерных технологий, основной теоретический материал отражен в презентации. Проведение урока в такой нестандартной форме способствует повышению мотивац…

Тема урока: Клетка. Клеточная теория строения организмов. (10 класс хим-био группа)Тип занятия: двухцелевой урок (урок систематизации и обобщения знаний, применение знаний, умений и навыков)Методы обу…

– элементарная структурно-функциональная единица всех живых организмов Она может существовать как отдельный организм (бактерии, простейшие, водоросли, грибы), так и в составе тканей многоклеточных животных, растений и грибов.

Современная клеточная теория

• Все известные живые существа состоят из клеток.
• Клетка является структурной и функциональной единицей всех живых организмов.
• Все клетки образуются из уже существующих клеток путем деления (спонтанная генерация отсутствует).
• Клетки содержат наследственную информацию, которая передается от клетки к клетке при делении.
• Все клетки одинаковы по химическому составу.
• Весь поток энергии жизни (метаболизм и биохимия) происходит внутри клеток.

Ввиду стремительного развития молекулярной биологии в 20 веке, многие исследования в цитологии имели место в 1950-е гг. Стало возможным поддерживать, растить и манипулировать клетками вне живых организмов. Первая постоянная клеточная линия вне живого организма была получена в 1951 году Джорджем Отто Геем и коллегами: эта клеточная линия была взята из опухоли шейки матки Генриетты Лакс, которая умерла от рака в 1951 году. Клеточная линия, которая, в конечном счете, получила название ГеЛа, стала переломным моментом в изучении клеточной биологии. Структура ДНК была значительным прорывом в молекулярной биологии.

Большой прогресс в изучении клеток в последующем десятилетии включил характеристику минимальных требований для носителей клеток и развитие стерильных методов клеточной культуры. Этому также поспособствовали предшествующие усовершенствования электронной микроскопии и более поздние достижения, такие как развитие методов трансфекции, открытие зеленого флуоресцентного белка у медуз и обнаружение малых интерферирующих РНК среди других РНК.

Основные положения клеточной теории Шванна и Шлейдена

Большой вклад в развитие клеточной теории на этом этапе был сделан немецкими учеными Т. Шванном и М. Шлейденом, которые в частности сформулировали основные постулаты клеточной теории, вот они:

• Все без исключения организмы состоят из маленьких одинаковых частей – клеток, которые растут и развиваются по одним и тем же законам.
• Общий принцип развития элементарных частей организма – клеткообразование.
• Каждая клетка представляет собой сложный биологический механизм и является своего рода отдельным индивидом. Совокупность же клеток образует ткани.
• В клетках происходят разные процессы, такие как возникновение новых клеток, увеличение клеток в размерах, утолщение их стенок и так далее.

Пожалуй, тут заключена основная суть клеточной теории.

Слайд 30Спустя 5 лет, в 1839 г. немецкий физиолог Теодор Шванн издал

в Берлине книгу “Микроскопические исследования о соответствии в структуре и росте животных и растений”, в которой он сформулировал клеточную теорию, утверждающую, что клетки, содержащие ядра, представляют собой структурную и функциональную основу всех живых существ.

Теодор Шванн (1810-1882)
Родился 7 декабря 1810 в Нейсе близ Дюссельдорфа. Окончил иезуитский колледж в Кельне, изучал естественные науки и медицину в Бонне, Вюрцбурге и Берлине. До 1839 работал ассистентом физиолога И.Мюллера в Берлине. В 1939-1948 — профессор физиологии и сравнительной анатомии Лувенского университета, в 1848-1878 — профессор Льежского университета.

Современный взгляд

Идеи учёных доктрины были современными и революционными для того времени, с тех пор развитие в этом направлении продолжается.

Стоит выделить следующее:

1. Фибробластовая структура — ведущая, но не единственная форма существования жизни. Из-за того, что в клетках присутствуют микробы (обнаруженные русским учёным Д. Ивановским в 1892 г.), их собственные качества могут проявить себя внутри них.
2. Есть идентичные фибробласты: прокариотические, немембранные и эукариотические. Структурно-функциональные единицы растений и животных являются символически биологическими с более высокой организационной ценностью, чем микробные клетки.
3. Клеточная доктрина прошлого оценивала организм как оригинальное наполнение клетками, игнорируя его единство. Прогрессивная теория оценивает это с точки зрения единения.
4. Другая клеточная доктрина игнорировала неклеточные структуры, временами они были приняты неодушевлёнными. Фактически в организме, помимо фибробластов, имеются многоядерные неклеточные структуры (синциты, симпласты) без каких-либо ядерных межклеточных элементов с возможностью метаболизма.

https://youtube.com/watch?v=ofNAGxyde0s

Дальнейшее развитие знаний

Во второй половине XVII в

изучение клетки и её структуры находится в центре интересов, а также повышено внимание к отдельной науке — цитологии

Клеточная биология — раздел, изучающий фибробласты, которые являются основными функциональными единицами живых организмов и могут самостоятельно осуществлять все жизненные процессы. В отличие от целых клеток, ни одна из их отдельных частей не может жить самостоятельно.

Знание структуры и функционирования фибробластов являются фундаментальными для биологических наук. В частности, область включает вопросы, связанные со строительством клетки, её функцией, физиологией, жизненным циклом, нарушениями и смертью.

Фибробласты могут различаться между собой в зависимости от уровня сложности их построения, однако каждый из них имеет все химические и физические компоненты, которые необходимы для роста и разделения, и, следовательно, для жизни. Клетки разных организмов имеют значительные различия: как морфологические, так и биохимические.

Они могут быть отдельным одноклеточным организмом — одна часть выполняет все жизненно важные функции — или быть элементом (отдельные клетки адаптированы к определённым действиям). Клеточная конструкция не содержит вирусов — органические молекулы, построенные из белков, и нуклеиновые кислоты не проявляют признаков жизни вне клеток-хозяев и, согласно современным систематическим взглядам, не классифицируются как живые организмы.

Совершенствование методов и обнародование исследования позволило учёным повысить знания о строении и функционировании клеток:

• определить взаимосвязь строения и функционирования некоторых органелл и фибробластов в целом;
• понять, что любая клетка демонстрирует все качества, присущие организмам (растёт, размножается, обменивается веществами и энергией, является несколько подвижной, может адаптироваться к изменению и т. д. );
• выяснить, что у органелл нет возможности показать эти качества отдельно;
• выявить, что животные, грибы и растения имеют одинаковую структуру и функции с органеллами.

Современная клеточная теория

Со времени основания клеточной теории осуществлялось развитие учения о клетке как элементарной микроскопической структуре организма. К первой половине 20 века стало ясно первоочередное значение клеточных структур в передаче наследственной информации. Благодаря успехам микроскопической техники обнаружено сложное строение клетки, описаны ее части и их функции. Описан способ образования новых клеток путем деления материнской клеточной структуры.

Все открытия в цитологии были учтены при разработке положений современной клеточной теории.

Рассмотрим сложившиеся к настоящему времени основные положения клеточной теории.

Первое положение клеточной теории изложено еще Теодором Шванном и лишь немного претерпело изменения. Ученый утверждал, что растительный и животный организм состоит из клеточных структур. Со временем науке стали известны и другие царства живых организмов. Поэтому данное положение было сформулировано по-иному.

В чем же суть первого положения современной клеточной теории? Всем известно,что организмы обладают клеточным строением, помимо этой структуры жизнь не существует. Сейчас известны только одни неклеточные существа – вирусы, однако к жизнедеятельности они способны только при проникновении внутрь клетки.

Причем согласно клеточной теории клетка считается функциональной единицей, то есть она способна жить, питаться, осуществлять обмен веществ. В этом она сравнима с целым организмом. 

Второе утверждение клеточной теории говорит о том, что клетки обладают единым планом строения, то есть у всех клеточных структур есть оболочка, ядро, цитоплазма, а также другие части. Им характерен одинаковый состав,представленный такими веществами как белки, липиды, углеводы, нуклеиновые кислоты. Соответственно, при таком сходстве сохраняется и единый принцип жизнедеятельности.

Третий постулат современной клеточной теории сформулирован еще Рудольфом Вирховым. Именно он утверждал, что клетки могут появляться только из других таких же структур. В дальнейшем это подтвердилось наукой и до настоящего времени иных способов образования клеток не выявлено.

Согласно клеточной теории клетка – это основная единица организмов, хотя она способна и к самостоятельной жизнедеятельности. Действительно, мы знаем, что существуют одноклеточные существа, где клетка исполняет роль целого организма. На клеточном уровне обнаруживаются все свойства живого: способность к саморегуляции, размножение, рост и развитие, обмен веществ. Однако в многоклеточном организме, каждая группа клеток совершает какие-то специфические функции. Такое разделение функций в организме способствовало появлению значительных возможностей для адаптации к среде обитания.

В чем же значение теории клеточного строения организмов для человечества?

Очень хорошо оценил ее роль Ф.Энгельс, обозначив клеточную теорию как одно из главнейших достижений человечества наряду с законом сохранения энергии и эволюционной теорией. В своих трудах он писал, что данное открытие позволило понять единство развития всех живых существ. Однако, клетки способны видоизменяться и это явилось толчком эволюции организмов.

Клеточная теория имела большое значение для становления материалистических представлений в биологии и медицине. Благодаря полученным знаниям развиваются новые области науки – биотехнология, нанотехнология, клеточная инженерия, селекция микроорганизмов.

Основные этапы развития цитологии

I этап (XVII—XVIII вв.). Создание материально-технической базы для развития микроскопических исследований: изобретение микроскопа, его усовершенствование, первые микроскопические исследования (Галилей, Дребель, Гук, Гертель и др.).

II этап (XVIII—XIX вв. нач.). Систематические и многообразные исследования, благодаря которым в умах ученых формируются две идеи: 1. Идея о клеточном строении, подготовленная исследованиями Р.Гука, М.Мальпиги, Н.Грю, А.Левенгука, Я.Пуркинье, П.Горянинова, Т.Шванна. 2. Идея о клеточном развитии организмов (П.Горянинов, К.Вольф, М.Шлейден и др.).

III этап (вторая пол. XIX в.). Дальнейшее развитие основных положений клеточной теории; уточнение деталей структуры основных составных частей клетки с помощью светового микроскопа; изучение функции клетки (Р.Ремак, В.Флемминг, В.Ру, О.Гертвиг, Э.Страсбурге и др.).

Первые клетки, обнаруженные в коре

В то время как изобретение телескопа открыло перед человечеством безграничный космос, создание микроскопа приоткрыло более мелкий мир, демонстрирующий, из чего состоят живые организмы. В 1665 году Роберт Гук впервые увидел и назвал клетку. Он отметил, что она похожа на ячейку или маленькое пространство. Однако Гук на самом деле исследовал под микроскопом мертвые клеточные стенки растения (коры). Первым человеком, который стал свидетелем существования живых клеток под микроскопом, был Антони ван Левенгук, который в 1674 году описал водоросли спирогиры. Тогда ван Левенгук, возможно, также увидел бактерию.

История открытия клеток[править | править код]

Основная статья: Клеточная теория

Первым человеком, увидевшим клетки, был английский учёный Роберт Гук (известный нам благодаря закону Гука). В 1665 году, пытаясь понять, почему пробковое дерево так хорошо плавает, Гук стал рассматривать тонкие срезы пробки с помощью усовершенствованного им микроскопа. Он обнаружил, что пробка разделена на множество крошечных ячеек, напомнивших ему монастырские кельи, и он назвал эти ячейки клетками (по-английски cell означает «келья, ячейка, клетка»). В 1675 году итальянский врач М. Мальпиги, а в 1682 году — английский ботаник Н. Грю подтвердили клеточное строение растений. О клетке стали говорить как о «пузырьке, наполненном питательным соком». В 1674 году голландский мастер Антоний ван Левенгук (Anton van Leeuwenhoek, —) с помощью микроскопа впервые увидел в капле воды «зверьков» — движущиеся живые организмы (инфузории, амёбы, бактерии). Также Левенгук впервые наблюдал животные клетки — эритроциты и сперматозоиды. Таким образом, уже к началу XVIII века учёные знали, что под большим увеличением растения имеют ячеистое строение, и видели некоторые организмы, которые позже получили название одноклеточных. В —1808 годах французский исследователь Шарль-Франсуа Мирбель установил, что все растения состоят из тканей, образованных клетками. Ж. Б. Ламарк в 1809 году распространил идею Мирбеля о клеточном строении и на животные организмы. В 1825 году чешский учёный Я. Пуркине открыл ядро яйцеклетки птиц, а в ввёл термин «протоплазма». В 1831 году английский ботаник Р. Броун впервые описал ядро растительной клетки, а в 1833 году установил, что ядро является обязательным органоидом клетки растения. С тех пор главным в организации клеток считается не мембрана, а содержимое. Клеточная теория строения организмов была сформирована в 1839 году немецким зоологом Т. Шванном и М. Шлейденом и включала в себя три положения. В 1858 году Рудольф Вирхов дополнил её ещё одним положением, однако в его идеях присутствовал ряд ошибок: так, он предполагал, что клетки слабо связаны друг с другом и существуют каждая «сама по себе». Лишь позднее удалось доказать целостность клеточной системы.
В 1878 году русским учёным И. Д. Чистяковым открыт митоз в растительных клетках; в 1878 году В. Флемминг и П. И. Перемежко обнаруживают митоз у животных. В 1882 году В. Флемминг наблюдает мейоз у животных клеток, а в 1888 году Э. Страсбургер — у растительных.

Основные достижения

Основные работы посвящены вопросам строения и пола растений. Наряду с М. Мальпиги был основоположником анатомии растений. Впервые описал устьица, радиальное расположение ксилемы в корнях, морфологию сосудистой ткани в виде плотного образования в центре стебля молодого растения и процесс формирования полого цилиндра в старых стеблях. Ввел термин «сравнительная анатомия», ввёл в ботанику понятия «ткань» и «паренхима». Изучая строение цветков, пришёл к выводу, что они являются органами оплодотворения у растений.

В труде «Анатомия растений» (The Anatomy of Plants, 1682). описал микроскопическое строение корня, стебля, листьев, плодов, семян и т. п. Развивал мысль о единстве микроскопического строения различных органов, которое сводил к трём элементам: «пузырьки» (клетки), волокна, трубочки. описал устьица. Считал цветки органами полового размножения растений.

В 1695 году впервые выделил из воды минерального источника в Эпсоме вещество, получившее название эпсомская соль — гептагидрат сульфата магния, известный как английская соль, магнезия (жарг).

Идею называть с пыльцой мужским органом растений, а — женским, высказанную в The Anatomy of Plants была подсказана сэром Томасом Миллингтоном (Thomas Millington), хирургом.

§ 10. Клеточная теория. Общий план строения клетки

Клеточная теория. В первой половине XIX в. происходило углубление представлений о строении клетки, что связано с существенными улучшениями конструкции микроскопов. В клетках были обнаружены ядро и некоторые другие структуры. До этого считалось, что живыми являются клеточные стенки, а внутри клетки или пусты, или заполнены «питательным соком». В 1840-х гг. ученые пришли к пониманию того, что важнейшие процессы жизнедеятельности протекают именно внутри клеток, а не в клеточных стенках.

*В 1825 г. чешский анатом и физиолог Я. Пуркине открыл ядро в яйцеклетке курицы. Позже он пришел к выводу, что именно внутреннее содержимое клеток, а не их оболочки, представляет собой живое вещество. Пуркине и его ученики исследовали микроскопическое строение ряда тканей и органов млекопитающих и человека. Однако, сравнивая клетки животных с клетками растений, Пуркине все же не пришел к выводу об их сопоставимости и единстве происхождения.

Британский ботаник Р. Броун в 1831 г. ввел термин «ядро» и описал его как сферическое плотное внутриклеточное тельце. Он же высказал предположение о том, что ядро является постоянным компонентом растительной клетки.*

В 1838 г. немецкий ботаник М. Шлейден доказал, что различные органы растений состоят из клеток. Кроме того, ученый указал на значимость ядра для жизнедеятельности клетки.

Создателем клеточной теории стал немецкий зоолог Т. Шванн. Он установил, что ткани животных состоят из клеток, каждая из которых имеет ядро. Сопоставляя собственные наблюдения с трудами Шлейдена, Шванн пришел к выводу о том, что на микроскопическом уровне животные и растения устроены по единому плану. В 1839 г. была опубликована его книга «Микроскопические исследования о соответствии в структуре и росте животных и растений». В этой книге были выражены основные идеи клеточной теории: все организмы состоят из клеток, при этом клетки растений и животных сходны по строению и процессам жизнедеятельности. Создание клеточной теории было одним из величайших открытий в естествознании XIX в., наряду с эволюционной теорией и законом сохранения и превращения энергии.

*Главной ошибкой Шванна было высказанное вслед за Шлейденом мнение о том, что клетки растений и животных возникают из бесструктурного неклеточного вещества. Интересно, что именно этот ошибочный взгляд на способ образования клеток позволил Шванну прийти к выводу об их сходстве у растений и животных.*

В 1855 г. немецкий врач Р. Вирхов дополнил клеточную теорию. Он сформулировал принцип «Каждая клетка — от клетки», т. е. клетки образуются из других клеток в результате деления. *Вирхов также предположил, что в основе всех заболеваний лежит изменение структуры и функций клеток. Клеточная теория в толковании Вирхова стала общепринятой основой как биологии, так и медицины.*

В дальнейшем учение о клетке оказалось в центре внимания всей биологической науки и бурно развивалось. Для изучения клеток и их компонентов стали использовать разнообразные физические и биохимические методы. Это позволило понять сложность строения клеток и многообразие протекающих в них процессов.

Клеточная теория, главные положения которой были сформулированы в середине XIX в., является одной из основополагающих идей современной биологии. Она утверждает единство принципа строения и развития всех организмов, имеющих клеточное строение. Клеточная теория стала одной из предпосылок возникновения эволюционного учения, фундаментом для развития таких дисциплин, как гистология (наука о тканях), эмбриология (наука о зародышевом развитии организмов), физиология и др.

Современная клеточная теория включает следующие основные положения.

1. Клетка — элементарная структурно-функциональная единица живых организмов, обладающая всеми признаками и свойствами живого.

2. Клетки всех организмов сходны по химическому составу, строению и процессам жизнедеятельности.

3. Все клетки образуются только в результате деления исходных (материнских) клеток.

4. Клетки большинства многоклеточных организмов специализируются по функциям и образуют ткани. Из тканей состоят органы и системы органов.