Структурные уровни живого

3. Основное положение «клеточной теории» строения живого

Клеточная теория, одно из крупных биологических обобщений, утверждающее общность происхождения, а также единство принципа строения и развития мира растений и мира животных. Согласно клеточной теории, основным структурным элементом растений и животных является клетка. Клеточная теория утверждает представление о единстве всего живого и его эволюционном развитии. Ф. Энгельс назвал клеточную теорию одним из трёх величайших открытий, обеспечивших прогресс естествознания в 19 веке.

Исторически открытие клеток и создание клеточной теории не совпадают. Впервые наблюдал под микроскопом клеточное строение у растений на срезах пробки и стеблей различных живых растений английский микроскопист Р. Гук [2], описавший свои наблюдения в сочинении "Микрография" (1665). Английский ботаник Н. Грю полагал, что стенки клеток образованы переплётом волокон, наподобие текстиля, откуда и возник термин "ткани" (1682). В 18 веке под влиянием философских идей в науку начинает проникать мысль о единстве живой природы. Попытку найти нечто общее в строении растений и животных сделал К. Ф. Вольф, но его представления об общности процессов развития "пузырьков", "зёрнышек" и "клеток" были лишь провозвестниками будущей клеточной теории, как и идеи немецкого учёного Л. Окена о построении организмов из "пузырьков" или "инфузорий". В начале 19 века, в связи с успехами в микроскопическом изучении растений, стало ясно, что клетки - не пустоты в общей массе растительного, вещества, а структуры, имеющие собственную оболочку; их можно изолировать друг от друга. К концу 3-го десятилетия 19 века выяснилось, что почти все органы растений имеют клеточное строение, и в учебнике немецкого ботаника Ф. Мейена (1830) клетка уже фигурирует как общий структурный элемент тканей растений. Но клетку ещё понимали как камеру, главная часть которой составляет её оболочка, а содержимое имеет второстепенное значение. Ядро в растительной клетке описал Р. Броун (1831), но внимание к ядру привлек М. Шлейден, считавший его цитобластом - образователем клетки. По Шлейдену, из зернистой субстанции конденсируется ядрышко, вокруг которого формируется ядро, а вокруг ядра - клетка, причём ядро в процессе образования клетки исчезает. В начале 2-й четверти 19 века работы школы чешского биолога Я. Пуркине дали большой материал по микроскопическому строению тканей животных, но в своей "теории зернышек" Пуркине не смог провести границу между различными "зернышками" (так он называл клетки, ядра, а иногда и секреторные включения).

Дальнейшее развитие клеточной теории связано с открытием протоплазмы и клеточного деления. К середине 19 века выяснилось, что главным в клетке является её "содержимое" - протоплазма. В 1858 немецкий патолог Р. Вирхов [2,] опубликовал "Целлюлярную патологию", в которой распространил клеточную теорию на явления патологии и обратил внимание на ведущее значение ядра в клетке, провозгласив принцип образования клеток путём деления ("каждая клетка из клетки"). Деление вначале трактовалось как перешнуровка ядра и клеточного тела. В 70-80-х гг. был открыт митоз как универсальный способ клеточного деления, типичный для всех клеточных организмов. В конце 19 века были открыты клеточные органоиды, и клетку перестали рассматривать как простой комочек протоплазмы. Вместе с тем во   2-й половине 19 века наметилась механистическая трактовка организма как суммы клеток.

Современная клеточная теория исходит из единства расчленённости многоклеточных организмов на клетки и целостности организма, основанной на взаимодействии клеток. Чем сложнее организм, тем более выступает его целостность, которая у животных осуществляется нервной и гуморальной системами, а у растений - непосредственной цитоплазматической связью клеток (плазмодесмами и фитогормонами). Электронномикроскопические исследования укрепили основные положения клеточной теории Доказана универсальность клеточных органоидов в растительных и животных клетках. Показано, что есть организмы (Procariota), не имеющие оформленного ядра (например, бактериофаги, вирусы, отчасти бактерии, сине-зелёные водоросли); некоторые из них (бактерии, водоросли) часто называют клетками, исходя из наличия у них ДНК, но правильнее оставить понятие клетки за организмами, у которых ДНК оформлена в виде хромосом и находится в ядрах (Eucariota).

Основные положения современной клеточной теории:

1. Клетка - основная единица строения, функционирования и развития всех живых организмов, наименьшая единица живого, способная к самовоспроизведению, саморегуляции и самообновлению;

2. Клетки всех одноклеточных и многоклеточных организмов сходны по своему строению, химическому составу, основным проявлениям жизнедеятельности и обмену веществ;

3. Размножение клеток происходит путем их деления, каждая новая клетка образуется в результате деления исходной (материнской) клетки;

4. В сложных многоклеточных организмах клетки специализированы по выполняемым ими функциям и образуют ткани; из тканей состоят органы, которые тесно взаимосвязаны и подчинены нервной и гуморальной регуляциям.

Эти положения доказывают единство происхождения всех живых организмов, единство всего органического мира. Благодаря клеточной теории стало понятно, что клетка - это важнейшая составляющая часть всех живых организмов.
 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Жизнь есть форма существования сложных, открытых систем, способных к самоорганизации и самовоспроизведению. Важнейшими функциональными веществами этих систем являются белки и нуклеиновые кислоты.

Выделяют молекулярно-генетический, клеточный, онтогенетический, популяционно-видовой, биоценотический, биогеоценотический, биосферный уровни организации живого вещества.

Значение «клеточной теории» в развитии науки состоит в том, что благодаря ей стало понятно, что клетка - это важнейшая составляющая часть всех живых организмов. Она их главный «строительный» компонент, клетка является эмбриональной основой многоклеточного организма, т.к. развитие организма начинается с одной клетки - зиготы. Клетка - основа физиологических и биохимических процессов в организме, т.к. на клеточном уровне происходят, в конечном счёте, все физиологически и биохимические процессы. «Клеточная теория» позволила придти к выводу о сходстве химического состава всех клеток и ещё раз подтвердила единство всего органического мира.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания: учебное пособие для студентов вузов/Т. Я. Дубнищева. - 6-е изд., испр. и доп. - М.: Издательский центр «Академия», 2006. - 608 с.

2. Кацнельсон З.С. Клеточная теория в ее историческом развитии. [Электронный ресурс]/З.С. Кацнельсон - Электрон. дан. -  Л.: Наука, 1963. - Режим доступа: http://slovari.yandex.ru/~книги/БСЭ/Клеточная%20теория/, свободный - Загл. с экрана - (дата обращения: 08.12.2011).

3. Лавриненко В.Н. Концепция современного естествознания: учебник для вузов/В.Н. Лавриненко, В.П. Ратников - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2002. - 303 с.

4. Садохин А.П. Концепции современного естествознания: учебник для студентов вузов, обучающихся по гуманитарным специальностям и специальностям экономики и управления/А.П. Садохин - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2006. - 447 с.