ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ
РАЗДЕЛ II. КЛЕТОЧНЫЙ УРОВЕНЬ ОРГАНИЗАЦИИ ЖИЗНИ
Тема 1. Клетка
Цитология - наука о строении и функции клетки
Клетка - структурно-функциональная единица живого организма. Это элементарная живая система, способная к самовоспроизведению. Клетка лежит в основе строения и развития всех организмов, это мельчайшая часть организма, обладает его признаками. Клетки живых организмов отличаются формой, размером, особенностями организации и функциями. Большинство клеток имеют размеры от 10 до 100 мкм. Клетки, из которых состоит новый организм, не являются идентичными, однако все они построены по единому принципу, что свидетельствует об общности происхождения живых организмов.
История изучения клетки
Год |
Ученый |
Вклад в развитие науки |
1665 |
Г. Гук |
Выявлено клеточную структуру пробковой ткани, введено понятие «клетка» |
1674-
1676 |
А. Левенгук |
Открыты бактерии и простейшие, описанные пластиди (хроматофори), эритроциты, сперматозоиды и разнообразные микроструктуры растений и животных |
1827 |
К. Бер |
Открыто яйцеклетки млекопитающих |
1831 |
Г. Броун |
Открытое клеточное ядро. Описанное ядро растительной клетки |
1839 |
Т. Шванн, М. Шлейден |
Сформулированы основы теории клитинної |
1858 |
Г. Вирхо |
Сформулированное положение «каждая клетка - из клетки» |
1868 |
И. Ф. Мишер |
Открыты нуклеиновые кислоты |
1871 |
М. М. Любавин |
Установлено, что белки состоят из аминокислот |
1878 |
В. Флеминг |
Открыто митотическое деление животных клеток |
1892 |
Д. И. Ивановский |
Открыты вирусы |
1898 |
В. I. Беляев |
Описанный механизм мейоза и митоза у растений |
1944 |
О. Эвери |
Доказана роль ДНК как носителя наследственной информации |
1953 |
Дж. Уотсон, Ф. Крик |
Создана модель пространственной структуры ДНК, схема репликации ДНК |
Основные положения клеточной теории
Клеточная теория - учение о клетки как образования, составляющие основу строения растительных и животных организмов, т.е. всеобщность клеточного строения в живой природе.
Немецкий биолог Т. Шванн в 1839 г. сформулировал основные положения клеточной теории:
- все живые организмы состоят из клеток;
- клетки животных и растений сходны по строению и химическому составу
В 1858 г. немецкий патолог Р. Вирхо доказал:
- каждая клетка происходит от клетки;
- вне клеток нет жизни |
Эстонский ученый К. Бэр в 1827 г. открыл яйцеклетку млекопитающих и доказал, что многоклеточные организмы начинают свое развитие из одной клетки - оплодотворенной яйцеклетки (зиготы):
- клетка не только единица строения, но и единица развития живых организмов |
Положения современной клеточной теории:
- клетка - элементарная единица строения и развития всех живых организмов;
- клетки всех одноклеточных и многоклеточных организмов сходны по происхождению (гомологичные), строению, химическому составу, основным проявлениям жизнедеятельности;
- каждая новая клетка образуется исключительно в результате размножения материнской путем разделения;
- у многоклеточных организмов, которые развиваются из одной клетки - зиготы, споры - разные типы клеток формируются благодаря их специализации в течение индивидуального развития особи и образуют ткани;
- из тканей состоят органы, которые тесно связаны между собой и подчинены нервно-гуморальным и иммунным системам регуляции |
Методы цитологических исследований
Метод |
Сущность метода |
Световая микроскопия |
Прохождение лучей света через объект исследований. Увеличение в 2-3 тыс. раз. Изучение общего плана строения клетки и ее органелл, размеры которых не менее, чем 200 нм. Применение красителей, которые избирательно окрашивают отдельные органеллы или их компоненты. Метод прижизненного изучения клеток позволяет под световым микроскопом изучить определенные процессы жизнедеятельности клеток |
Электронная микроскопия |
Прохождения потока электронов через объект. Изучение строения клетки и ее органелл под увеличением от 500 тыс. раз и более. Метод растровой (сканирующей) электронной микроскопии позволяет провести изучение структуры поверхности клеток, отдельных органелл. Поток электронов при этом не проходит через объект исследования, а отражается от его поверхности |
Метод меченых атомов |
Введение в клетку веществ с радиоактивными изотопами. Метод позволяет проследить за миграцией веществ в клетке, их преобразованиями, выявить локализацию и характер биохимических процессов |
Строение клеток прокариот и эукариот
Сравнение еукаріотичних и прокаріотичних клеток
Структура |
Еукаріотична клетка |
Прокаріотична клетка |
Клеточная стенка |
+ (у растений) |
+ |
Клеточная мембрана |
+ |
+ |
Ядро |
+ (окруженное мембраной) |
нуклеоидов,
не окружен мембраной |
Эндоплазматическая сеть |
+ |
- |
Рибосомы |
+ |
+ |
Комплекс Голги |
+ |
- |
Лизосомы |
+ (у многих) |
- |
Митохондрии |
+ |
- |
Вакуоли |
Обязательные у растений, есть у некоторых животных |
отсутствуют |
Війкі, жгутики |
+ (у всех организмов, кроме высших растений) |
+ (в некоторых бактерий) |
Строение бактериальной клетки
Строение растительной клетки
Строение животной клетки
