Біологія 10 клас

 

Розділ 3 Клітинний рівнь організації живої природи

 

Тема 6. Структура клітинного рівня: біомолекули та органели клітин

 

§ 31. ІСТОРІЯ ВИВЧЕННЯ КЛІТИНИ. ЩО ТАКЕ КЛІТИННА БІОЛОГІЯ

 

Терміни та поняття: мікроскоп, клітина, протоплазма, цитоплазма, клітинна теорія, цитологія, тканина, клітинна біологія.

Історична довідка. Першою людиною, яка побачила клітину, був Роберт Гук (1635-1703). Трапилося це в Англії у 1667 році. Якось дослідник нарізав тонкими скибочками корок і розглянув їх за допомогою мікроскопа (від грец. мікрос — малий і скоп — спостерігаю) (мал. 164), який у ті часи використовували лише для світських розваг. Гук побачив, що корок складається з повторюваних рядів однакових комірок, які він назвав cell (з англ. камера, або келія). Цей термін в англійській науковій мові існує дотепер, а в українській цьому терміну відповідає назва клітина. Відкриття комірчастої будови тканин рослин залишилося непоміченим сучасниками Гука. І тільки завдяки подальшим дослідженням інших учених, серед яких Марчелло Мальпігі (1628-1694) (мал. 165) таАнтоні ван Левенгук (1632-1723), почала формуватися думка про те, що всі тканини й органи тварин і рослин складаються з клітин, які одні вчені називали «камерами», другі — «пухирцями», а інші — «зернинками». На той час вже було з’ясовано, що кров — це рідина, у якій міститься величезна кількість клітин. (Пригадайте, хто першим відкрив та описав еритроцити крові.)

 

Мал. 164. Мікроскоп Гука

 

Початок XIX ст. позначився важливим відкриттям: було встановлено, що клітини можна відокремлювати одну від одної, не змінюючи їх первинної форми. Отже, клітини — це досить незалежні структури. Мікроскопи тоді мали незначне збільшення, а тому за їх допомогою можна було детально розглянути лише найпомітніші частини клітин — клітинні стінки. І тільки вдосконалення техніки надало вченим нових можливостей для вивчення клітинного вмісту. У 1825 р. чеський вчений Я. Пуркіне (1787-1869) (мал. 166) відкрив ядро у ненасидженому яйці курки. Пізніше було доведено, що ядро — це невід’ємна частина всіх клітин тварин та рослин. Тоді ж почало формуватися уявлення про клітинний вміст як напіврідку зернисту речовину, яку Я. Пуркіне назвав протоплазмою (від грец. протос — перший і плазма — виліплене). Надалі замість цього терміна почали вживати термін цитоплазма (від грец. цитос — клітина і плазма). Через наявні відмінності у будові клітинних стінок рослин і тварин учені помилково вважали, що «зернинки» тварин не тотожні «клітинам» рослин, а отже, рослини і тварини створені зовсім по-різному. Проте на основі останніх на той час досягнень науки німецький фізіолог Т. Шванн (1810-1882) у 1839 р. висловив думку про те, що «утворення клітин є загальним принципом будови всіх організмів». Це положення стало провідною ідеєю клітинної теорії і в загальному вигляді формулюється так: усі живі організми складаються з клітин.

Відповідно до уявлень, що склалися у вчених того часу, зокрема і в творця клітинної теорії Т. Шванна, нова клітина може вільно виникнути з певної безструктурної речовини, що міститься в клітині та являє собою каламутну зернисту масу. Проте в 1859 р. німецький фізіолог Р. Вірхов (1821-1902) (мал. 167) зробив обґрунтування: кожна клітина — з клітини. Цей принцип з часом назвали законом Вірхова. За цим законом клітини утворюються лише з клітин шляхом їх поділу і не виникають з аморфних речовин. Отже, в середині XIX ст. сформувалася цитологія (від грец. цитос — клітина і логос — вчення) — наука про клітину як одиницю будови і життєздатності, яка здатна до самовідтворення і розвитку, саме завдяки розмноженню (поділу) клітин відбувається ріст й розвиток всіх живих істот.

Клітинну теорію Т. Шванн сформулював, спираючись на помилкові висновки. На відміну від М. Шлейдена і Я. Пуркіне, він вважав, що жива речовина міститься в клітинних стінках, а не в цитоплазмі. Іноді в науці помилкові уявлення стають поштовхом до правильного теоретичного узагальнення.

Надзвичайно важливим досягненням біології стало відкриття яйцеклітини російським ученим К. М. Бером (1792-1876) (мал. 168). Він також встановив, що організми починають свій розвиток з однієї клітини — заплідненого яйця. Цим було доведено, що клітина — не тільки одиниця будови, а й початок усіх багатоклітинних організмів

 

Мал. 165.Марчелло Мальпігі

 

Мал. 166. Ян Пуркіне

 

Мал. 167. Рудольф Вірхов

 

Мал. 168. Карл Бер

Мал. 169.Схема будови клітини за уявленнями 20-х років ХХ ст.:

1 — цитоплазма; 2 — центріоль; 3 — ядерце; 4 — ядро; 5 — вакуоль

 

.

Одночасно формуються уявлення про тканини як сукупність клітин одного типу. Ключовим науковим фактором стало виокремлення чотирьох основних типів тканин тварин і людини. (Пригадайте, які типи тканин є у тварин.)

Пізнання таємниць клітини у XX ст. зумовлене подальшим розвитком методів дослідження, насамперед мікроскопії (мал. 169), а також поєднанням цього методу з вивченням біохімічних і фізіологічних властивостей клітини. У наш час учених цікавлять не окремі структури клітини, а речовини, з яких вони складаються. Сучасна цитологія — це система наук, яка має назву клітинна біологія.

Головним результатом вивчення клітини стало формування клітинної теорії, основним положенням якої є принцип клітинної будови всіх живих організмів. У наш час клітини досліджує окрема наукова галузь, що дістала назву клітин на біологія.





Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити