Сентябрь 1674 г. Лондонское Королевское научное общество. Поступила посылка с документами на нидерландском языке. В них были описания удивительных существ.

К письму прилагались рисунки

Члены Английского Научного общества — все старые ученые, никогда не видели ничего подобного. Это письмо их потрясло. Конечно, они не поверили тому, что прочитали.

У них тоже были микроскопы (микроскоп появился примерно в 1600 г). Однако, они никогда не видели “маленьких животных”, описанных Левенгуком.

Они решили, что этот безизвестный голландец просто сумасшедший.

Антони ван Левенгук не был ученым. Вообще-то, сначала он торговал тканями. И как любой торговец, заботящийся о качестве своего товара, он проверял его с помощью увеличительного стекла.

Левенгук был просто одержим линзами и увеличительными стеклами. В итоге он стал лучшим производителем линз в Европе.

В свой микроскоп он вставил самые мощные в то время линзы. Никто не мог создать более мощный микроскоп на протяжении века.

Маленькая, но самая мощная линза того времени произвела переворот в науке и открыла путь истории изучения клетки .

Человеком он был любознательным, поэтому рассматривал в микроскоп буквально все. И воду.

Он написал:

“ … это просто чудесно… доселе не было моему глазу большего удовольствия, чем наблюдать тысячи мельчайших животных, снующих в капле воды…”

Антони Ван Левенгук открыл Микроскопическую Вселенную.

Однако, он не совсем правильно истолковал то, что увидел. Он решил, что эти микроскопические животные имеют сердце, мышцы и другие органы, как и животные макромира.

Он назвал их “Анималькулы” — микроскопические зверьки.

Это открытие могли и не заметить — Левенгук был никому не известен в ученом мире. Сегодня его назвали бы натуралистом — любителем.

Королевские ученые отнеслись к записям с недоверием и поручили во всем разобраться . В то время он был главным специалистом по исследованию микроскопических объектов.

Изучая губчатую ткань растений, Гук ввел в биологию термин “клетка” .

Он повторил опыты Левенгука с микроскопом и добился таки того, что увидел “маленьких животных”.

Королевским Ученым пришлось признать правоту Левенгука.

Это повергло их в шок. Окружающий мир, казалось, так хорошо ими изученный, оказался намного более сложным и удивительным.

В 1680 г Антони Ван Левенгука приняли в Международное Королевское Научное Сообщество и провозгласили “Первооткрывателем микроскопических животных”, подтвердив это соответствующим сертификатом.

Новоиспеченый ученый не стал дого почивать на лаврах и стал изучать … себя. Первое, чем он занялся, это сделал соскоб с зубов и увидел новых “Анималькул” — бактерий.

А в капле собственной крови он увидел круглые красные тельца, которые назвал “Глобулы”.

К сожалению, после этого развитие микробиологии приостановилось на целый век…

Следующее имя в истории изучения клетки — Роберт Броун

(да, именно он, чьим именем названо беспорядочное движение частиц)

В конце XVIII - первой половине XIX века Роберт Броун решил заглянуть уже внутрь растительной клетки.

Он заметил, что внутри каждой клетки есть плотное образование.

Это стало переломным моментом в истории науки.

Броун назвал это образование “Ядром ”.

Более того, он доказал, что ядра есть во всех клетках. Это утверждение было задокументировано в его труде в 1830 г.

Позже наблюдения Броуна позволят ученым окончательно разобраться в строении клеток.

Однако, чтобы продолжить изучение клеток, ученым пришлось создать более мощный микроскоп.

История изучения клетки. Берлин.

Они обнаружили нечто общее для всех живых существ — и растительного, и животного происхождения.

“Все живое состоит из клеток”

Получается, что многоклеточный организм — это “кооперация клеток”

М.Шлейден и Т. Шванн создали клеточную теорию

Но не все их утверждения оказались верны…

Они ошиблись в вопросе происхождения клеток.

Шванн и Шлейден считали, что клетки возникают стихийно и растут как кристаллы из мельчайших частиц неживой материи. Они утверждали, что видели под микроскопом как это происходит.

Роберт Ремак и Рудольф Вирхов

Один провел все необходимые исследования, а другой… получил все лавры.

Ремак задался целью выяснить, откуда берутся клетки. В своей научной работе он подробно описал стадии деления клетки . Т.к. он изучал эмбрионы, то проследил весь путь — от двух клеток и бластулы до формирования тканей, органов, а затем и самого организма.

Он доказал, что клетки возникают только из клеток и никак иначе.

Вирхов был профессором анатомии. В 1855 году ученый “сделал ход конем”. Он взял все результаты исследований Ремака, включил их в свою книгу и присвоил себе.

Т.к. он был уважаемым профессором, к нему прислушались.

Как это ни прискорбно, но в истории изучения клетки про Вирхова до сих пор пишут во всех учебниках, а Ремаку — настоящему автору открытия отведено лишь скромное место в сносках…

Что означало это открытие?

• что вся жизнь на Земле началась когда-то с одной клетки .

• все живые существа составляют одно генеалогическое дерево

Клеточная теория обрела законченный вид

Вопрос 1. Расскажите об истории открытия клетки.

Открытие клеточного строения живых ор­ганизмов стало возможно благодаря появле­нию микроскопа, изобретенного в 1590 г. За­харием Янсеном.

Значение микроскопа для исследования строения срезов растительных и животных объектов впервые оценил английский физик и ботаник Роберт Гук. В 1665 г. на срезах проб­ки он обнаружил структуры, напоминающие пчелиные соты, и назвал их ячейками или клетками. Однако Гук ошибался, считая, что клетки пустые, а живое вещество — это кле­точные стенки.

Голландский натуралист Антони ван Ле­венгук во второй половине XVII в. усовершен­ствовал микроскоп и первым увидел живые клетки. Он наблюдал и зарисовал ряд простей­ших, сперматозоиды, бактерии, эритроциты и даже их движение в капиллярах (см. также ответ на вопрос 3 к 1.1).

Вопрос 2. Кем и когда впервые была сформу­лирована клеточная теория?

В XVII-XVIII вв. вопрос о том, входят ли клетки в состав всех растительных и живот­ных организмов, оставался открытым. На него в 1838-1839 гг. окончательно ответили не­мецкие ученые ботаник Матиас Шлейден и зоо­лог Теодор Шванн. Они проанализировали все существующие на тот момент знания о клеточ­ном строении живой природы и сформулирова­ли клеточную теорию. Эта теория постулирова­ла, что все растительные и животные организ­мы состоят из простейших частей — клеток. При этом каждая клетка в определенных гра­ницах представляет собой некое самостоятель­ное целое. Вместе с тем в пределах организма все клетки действуют совместно, образуя гар­моничное единство. Однако Шлейден и Шванн заблуждались, считая, что новые клетки обра­зуются из неклеточного вещества. Это предпо­ложение опроверг немецкий ученый Рудольф Вирхов, который доказал, что всякая клетка происходит от другой клетки.

Вопрос 3. Перечислите современные положе­ния клеточной теории.

В наше время цитология, используя дости­жения генетики, молекулярной и физико-хи­мической биологии, очень быстро развива­ется. И хотя основные положения теории Т. Шванна и М. Шлейдена остаются актуаль­ными, полученные данные позволили сформи­ровать более глубокие представления о струк­туре и функциях клетки. На их основе сфор­мулирована современная клеточная теория. Перечислим ее основные положения:

Вопрос 5. Подумайте, для каких представите­лей органического мира понятия «клетка» и «орга­низм» совпадают.

Понятия «клетка» и «организм» совпадают в том случае, если речь идет об одноклеточных организмах. К ним относятся прокариоты, или безъядерные (в частности, бактерии), а из эукариот, или ядерных, — простейшие (такие, как инфузория туфелька, хламидомонада, эвглена зеленая). Их тело состоит из одной клетки, которая реализует все функции орга­низма — обмен веществ, раздражимость, размножение, движение. Выполнению этих функций способствуют разнообразные органо­иды, в том числе специального назначения (например, жгутики и реснички обеспечи­вают движение). Одноклеточные организмы часто способны образовывать скопления — ко­лонии. Однако к колонии еще неприменимо понятие «многоклеточный организм», по­скольку входящие в ее состав клетки имеют однотипное строение (не подразделяются на ткани), слабо взаимодействуют друг с другом и, будучи изолированы от колонии, без особых проблем продолжают самостоятельно сущест­вовать и размножаться.

Клетка: история изучения

Основная структурная и функциональная единица любого живого организма – клетка. Лишь вирусы, положение которых в системе живого не вполне ясно, лишены клеточной структуры. Клетка может существовать либо как отдельный (одноклеточный) организм (бактерии, простейшие, многие водоросли и грибы), либо в составе тела многоклеточных животных, растений и грибов. Но даже в составе самых крупных организмов каждая из его миллиардов клеток относительно независима и выполняет определенную функцию.

История изучения клетки неразрывно связана с развитием методов исследования, в первую очередь с развитием микроскопической техники. Первый простой микроскоп появился в конце XVI столетия. Он был построен в Голландии. Об устройстве этого увеличительного прибора известно, что он состоял из трубы, прикрепленной к подставке и имеющей два увеличительных стекла. Первый, кто понял и оценил огромное значение микроскопа, был английский физик и ботаник Роберт Гук. Он впервые применил микроскоп для исследования растительных и животных тканей. В 1665 г. Роберт Гук впервые описал строение некоторых растительных тканей, в частности пробки, состоящей из маленьких ячеек, ограниченных перегородками, в сочинении "Микрография, или некоторые физиологические описания мельчайших тел, сделанные посредством увеличительных стекол". Так была открыта клетка. Изучая срез, приготовленный из пробки и сердцевины бузины, Р. Гук заметил, что в состав их вводит множество очень мелких образований, похожих по форме на ячейки пчелиных сот. Он дал им название ячейки или клетки Термин "клетка" утвердился в биологии, хотя Р. Гук видел не собственно клетки, а оболочки растительных клеток.

Усилиями многих ученых, главным образом XIX и первой половины XX в., сложилась особая наука о клетке, получившая название цитологии.

Оптический прибор приобрел значение ценного научного инструмента благодаря усовершенствованиям знаменитого голландского исследователя Антони ван Левенгука. Его микроскоп позволил увидеть живые клетки при увеличении в 270 раз.

Изучение внутреннего строения живых организмов связано с изобретением микроскопа. В 1665 г. английский ученый Роберт Гук, рассматривая тонкий срез древесной пробки с помощью сконструированного им микроскопа, сделал удивительное открытие. Он обнаружил, что древесная пробка состоит не из сплошной массы, а из очень мелких ячеек, разделенных перегородками. Р. Гук назвал эти ячейки «sellula» - клетками. Впоследствии целый ряд ученых, исследуя под микроскопом ткани различных растений и животных, также определили, что все они состоят из клеток. Так, голландский ученый А. Левенгук в 1680 г. обнаружил в крови красные кровяные тельца - эритроциты.

Долгое время главной частью клетки считали ее оболочку. Лишь в начале XIX в. ученые обратили внимание на полужидкое студенистое содержимое, заполняющее клетку. В 1831 г. английский ботаник Б. Броун обнаружил в клетках ядро, а в 1839 г. чешский ученый Я. Пуркине предложил называть жидкое содержимое клетки протоплазмой . Таким образом, в начале XIX в. ученые пришли к заключению, что организмы растений и животных состоят из клеток. В 1838-1839 гг. немецкие ученые - ботаник М. Шлейден и зоолог Т. Шванн, - обобщив имевшиеся в то время данные, разработали основы клеточной теории, которая в дальнейшем была развита многими исследователями. Немецкий врач Р. Вирхов доказал, что вне клеток нет жизни, что главная составная часть клетки - ядро и что клетки образуются только от клеток путем их деления. Дальнейшее совершенствование техники, создание электронного микроскопа и методы молекулярной биологии позволили глубже проникнуть в изучение клетки, познать ее сложную структуру и многообразие протекающих в ней биохимических процессов

Раздел I. Анатомия и морфология растений

Глава 1. Клетка

История изучения клетки

Основным структурным элементом живого организма растений и животных является клетка. Наука, изучающая клетку, носит название цитология (cytos – клетка, logos – учение).

Клетка была открыта в 1665 г. английским физиком Робертом Гуком (1635-1703), впервые применившим микроскоп для изучения биологических объектов. Рассматривая поперечные срезы стебля бузины и кору пробкового дерева (пробку), он заметил мельчайшие полости, напоминающие ячейки пчелиных сот, и назвал их клетками. Р.Гук видел мертвые клетки, от которых остались лишь клеточные оболочки, окружающие пустые полости, и не придавал большого значения своему открытию.

Исследования Гука возбудили интерес среди биологов. Английский ботаник Н. Грю (1628-1711) и итальянский ученый М. Мальпиги (1628-1694) одновременно в 1671 г. описали клеточное строение листьев, стеблей и корней растений. Их по праву можно назвать основоположниками анатомии растений. Благодаря усовершенствованию микроскопа Антонии Ван Левенгук наблюдал и описал одноклеточные организмы - бактерии, инфузории, грибы, эритроциты. В 1676 г. им был описан хроматофор у водоросли спирогиры. В 1824 г. Дютроше окончательно подтвердил обособленность и морфологическую самостоятельность клеток, как основных элементов строения живых организмов. Впервые произведя мацерацию тканей, т.е. разъединение клеток в результате разрушения межклеточного вещества, он показал, что ткань образована из отдельных клеток, склеенных между собой.

В 1825 г. чешский ученый Я. Пуркинье (1787-1869) заметил, что клетка заполнена полужидким веществом, которое он назвал протоплазмой. В 1839 г. Р. Броун в своей работе по способам оплодотворения у орхидных описал ядро и дал ему название «nucleus». Исследования ученых 19 века значительно обогатили науку о клетке. Трудами немецкого ботаника М. Шлейдена (1804-1881) и зоолога Т. Шванна (1804-1882) была доказана общность структуры клеток у растительных и животных организмов. Они своими исследованиями в 1838-1839 г.г. завершили обоснования теории клеточного строения всех организмов.

Большое значение для формирования теории клеточного строения имели работы крупных русских ученых К.Ф. Вольфа (1733 – 1794), К.М. Бэра (1792 – 1876) (в области эмбриологии), а также русского ботаника П.Ф. Горянинова (1796 – 1865), который в 1834 г., использовав свой опыт и обобщив накопленные данные других исследователей о микроскопическом строении организмов, высказал положение о том, что в организме растений и животных имеются сходные структурные элементы – клетки.

Важный вклад в дальнейшее развитие теории клеточного строения организмов внес своими работами немецкий ученый Рудольф Вирхов (1821-1902). Он рассматривал клетку как мельчайший морфологический элемент, наделенный всеми свойствами жизни. Вихров вслед за Т. Шванном доказал, что основным структурным элементом клетки является ее содержимое – ядро и протоплазма, а не оболочка. Вирхов окончательно утвердил представление о том, что новые клетки возникают только путем деления предшествующих клеток и выразил это в форме афоризма: «Omnis cellula e cellula» (каждая клетка из клетки). Но Вирхов недооценивал значение организма как целостной системы.

– 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.

История изучения клетки. Клеточная теория.

Жизнедеятельность организмов на клеточном уровне изучает наука цитология или биология клетки. Возникновение цитологии как науки тесно связано с созданием клеточной теории, самого широкого и фундаментального из всех биологических обобщений.

История изучения клетки неразрывно связана с развитием методов исследований, в первую очередь с развитием микроскопической техники. Впервые микроскоп применил для исследований растительных и животных тканей английский физик и ботаник Роберт Гук (1665 г.). Изучая срез пробки сердцевины бузины, он обнаружил отдельные полости – ячейки или клетки.

В 1674 г. знаменитый голландский исследователь Антони де Левенгук усовершенствовал микроскоп (увеличивал в 270 раз), обнаружил в капле воды одноклеточные организмы. В зубном налёте обнаружил бактерий, открыл и описал эритроциты, сперматозоиды, а из животных тканей описал строение сердечной мышцы.

• 1827 г. – наш соотечественник К. Бэр открыл яйцеклетку.
• 1831 г. – английский ботаник Роберт Броун описал ядро в клетках растений.
• 1838 г. – немецкий ботаник Матиас Шлейден выдвинул идею об идентичности растительных клеток с точки зрения их развития.
• 1839 г. – немецкий зоолог Теодор Шванн сделал окончательное обобщение, что клетки растений и животных имеют общее строение. В своей работе «Микроскопические исследования о соответствии в структуре и росте животных и растений» он сформулировал клеточную теорию, согласно которой клетки являются структурной и функциональной основой живых организмов.
• 1858 г. – немецкий патолог Рудольф Вирхов применил клеточную теорию в патологии и дополнил её важными положениями:

1) новая клетка может возникнуть только из предшествующей клетки;

2) болезни человека имеют в своей основе нарушение строения клеток.

Клеточная теория в современном виде включает три главных положения:

1) клетка – элементарная структурная, функциональная и генетическая единица всего живого – первоисточник жизни.

2) новые клетки образуются в результате деления предшествующих; клетка – элементарная единица развития живого.

3) структурно-функциональными единицами многоклеточных организмов являются клетки.

Клеточная теория оказала плодотворное влияние на все направления биологических исследований.