Вопр 59 понятие о цитологии история ее развития и роль русских ученых в создании клеточной теории

Цитология (от греч. "цитос" - клетка, "логос" - учение, наука) – наука о строении, функциях, метаболизме, взаимоотношениях со средой, развитии и происхождении клеток.

Предмет цитологии составляют клетки многоклеточных животных и растений, а также одноклеточных организмов (бактерии, простейшие и одноклеточные водоросли).

На современном этапе развития цитология изучает:

§ строение и функционирование клеточных структур;

§ химический состав клеток;

§ способы проникновения веществ в клетку и выведения их из нее, роль мембран в этих процессах;

§ реакции клеток на нервные и гуморальные стимулы макроорганизма и на стимулы окружающей среды;

§ реакции клеток на повреждающие воздействия;

§ адаптации клеток к факторам среды и повреждающим агентам;

§ репродукцию клеток и клеточных структур;

§ взаимоотношения клеток с вирусами;

§ превращения нормальных клеток в раковые.

В зависимости от задач, объектов и методов исследований в цитологии выделяют ряд разделов. Это кариосистематика, цитогенетика, цитопатология, радиационная и онкологическая цитология, иммуноцитология и др. Так кариосистематика – раздел цитологии, изучающий структуры клеточного ядра у различных групп организмов. Цитогенетика изучает закономерности наследственности и изменчивости на уровне клетки и субклеточных структур (главным образом хромосом).

2. Основные положения современной клеточной теории

Клеточная теория является одной из наиболее важных биологических концепций. Основными положениями современной клеточной теории являются:

· Клетка - наименьшая единица живого, основная единица строения и развития всех живых организмов.

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

· Каждая новая клетка образуется в результате деления материнской исходной клетки.

· Клетки в многоклеточных организмах специализированы, выполняют различные функции и образуют ткани, из которых состоят органы.

· Клетки многоклеточных организмов тотипотентны, т. е.:

а) равнозначны по объему генетической информации и обладают всеми возможностями данного вида организмов;

б) отличаются друг от друга разной экспрессией (активностью) генов.

Клеточная теория – это обобщенные представления о строении клеток как единиц живого, об их размножении и роли в формировании многоклеточных организмов.

Появлению и формулированию отдельных положений клеточной теории предшествовал довольно длительный (более трехсот лет) период накопления наблюдений над строением различных одноклеточных и многоклеточных организмов растений и животных. Этот период был связан с развитием применения и усовершенствования различных оптических методов исследований.

Роберт Гук (1665) первым наблюдал с помощью увеличительных линз подразделение тканей пробки на «ячейки», или «клетки». Его описания послужили толчком для появления систематических исследований анатомии растений (Мальпиги, 1671; Грю, 1671), которые подтвердили наблюдения Роберта Гука и показали, что разнообразные части растений состоят из тесно расположенных «пузырьков», или «мешочков». Позднее А. Левенгук (1680) открыл мир одноклеточных организмов и впервые увидел клетки животных (эритроциты). Позднее клетки животных были описаны Ф. Фонтана (1781); но эти и другие многочисленные исследования не привели в то время к пониманию универсальности клеточного строения, к четким представлениям о том, что же являет собой клетка. Прогресс в изучении микроанатомии и клетки связан с развитие микроскопирования в XIX в. К этому времени изменились представления о строении клеток: главным в организации клетки стала считаться не клеточная стенка, а собственно ее содержимое, протоплазма (Пуркиня, 1830). В протоплазме был открыт постоянный компонент клетки – ядро (Браун, 1833). Все эти многочисленные наблюдения позволили Т. Шванну в 1838 г. сделать ряд обобщений. Он показал, что клетки растений и животных принципиально сходны между собой (гомологичны). «Заслуга Т. Шванна заключалась не в том, что он открыл клетки как таковые, а в том, что он научил исследователей понимать их значение»(Вальдейер, 1909). Дальнейшее развитие эти представления получили в работах Р. Вирхова (1858). Создание клеточной теории стало важнейшим событием в биологии, одним из решающих доказательств единства всей живой природы. Клеточная теория оказала значительное влияние на развитие биологии, послужили главным фундаментом для развития таких дисциплин, как эмбриология, гистология и физиология. Она дала основы для понимания жизни, для объяснения родственной взаимосвязи организмов, для понимания индивидуального развития.

Основные положения клеточной теории сохранили свое значение и на сегодняшний день, хотя более чем за сто пятьдесят лет были получены новые сведения о структуре, жизнедеятельности и развитии клеток. В настоящее время клеточная теория постулирует:

1) Клетка – элементарная единица живого: – вне клетки нет жизни.

2) Клетка – единая система, состоящая из множества закономерно связанных друг с другом элементов, представляющих собой определенное целостное образование, состоящее из сопряженных функциональных единиц – органелл или органоидов.

3) Клетки сходны – гомологичны – по строению и по основным свойствам.

4) Клетки увеличиваются в числе путем деления исходной клетки после удвоения ее генетического материала (ДНК): клетка от клетки.

5) Многоклеточный организм представляет собой новую систему, сложный ансамбль из множества клеток, объединенных и интегрированных в системы тканей и органов, связанных друг с другом с помощью химических факторов, гуморальных и нервных (молекулярная регуляция).

6) Клетки многоклеточных организмов тотипотентны, т.е. обладают генетическими потенциями всех клеток данного организма, равнозначны по генетической информации, но отличаются друг от друга разной экспрессией (работой) различных генов, что приводит к их морфологическому и функциональному разнообразию – к дифференцировке