Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


 летка Ц едина€ система сопр€женных функциональных единиц




¬ведение

 леточна€ теори€ Ц одно из общепризнанных биологических обобщений, утверждающих единство принципа строени€ и развити€ мира растений, животных и остальных живых организмов с клеточным строением, в котором клетка рассматриваетс€ в качестве общего структурного элемента живых организмов.

 леточна€ теори€ Ц это обобщенные представлени€ о строении клеток как единиц живого, об их размножении и роли в формировании многоклеточных организмов.

ѕо€влению и формулированию отдельных положений клеточной теории предшествовал довольно длительный период накоплени€ наблюдений над строением различных одноклеточных и многоклеточных организмов растений и животных. Ётот период был св€зан с развитием применени€ и усовершенствовани€ различных оптических методов исследований.

 леточна€ теори€ Ц основополагающа€ дл€ общей биологии теори€, сформулированна€ в середине XIX века, предоставивша€ базу дл€ понимани€ закономерностей живого мира и дл€ развити€ эволюционного учени€. ћаттиас Ўлейден и “еодор Ўванн сформулировали клеточную теорию, основыва€сь на множестве исследований о клетке (1838). –удольф ¬ирхов позднее (1858) дополнил еЄ важнейшим положением (вс€ка€ клетка из клетки).

Ўлейден и Ўванн, обобщив имеющиес€ знани€ о клетке, доказали, что клетка €вл€етс€ основной единицей любого организма.  летки животных, растений и бактерии имеют схожее строение. ѕозднее эти заключени€ стали основой дл€ доказательства единства организмов. “. Ўванн и ћ. Ўлейден ввели в науку основополагающее представление о клетке: вне клеток нет жизни.

ќсновные положени€ клеточной теории сохранили свое значение и на сегодн€шний день, хот€ более чем за сто п€тьдес€т лет были получены новые сведени€ о структуре, жизнеде€тельности и развитии клеток.

 

»стори€

»сследователи XVII века, показавшие распространЄнность Ђклеточного строени€ї растений, не оценили значение открыти€ клетки. ќни представл€ли клетки в качестве пустот в непрерывной массе растительных тканей. √рю рассматривал стенки клеток как волокна, поэтому он ввЄл термин Ђтканьї, по аналогии с текстильной тканью. »сследовани€ микроскопического строени€ органов животных носили случайный характер и не дали каких-либо знаний об их клеточном строении.

¬ XVIII веке совершаютс€ первые попытки сопоставлени€ микроструктуры клеток растений и животных.

¬ первую четверть XIX века происходит значительное углубление представлений о клеточном строении растений, что св€зано с существенными улучшени€ми в конструкции микроскопа. Ћинк и ћолднхоуэр устанавливают наличие у растительных клеток самосто€тельных стенок. ¬ы€сн€етс€, что клетка есть нека€ морфологически обособленна€ структура.

‘. ћейен в Ђ‘итотомииї (1830) описывает растительные клетки, которые Ђбывают или одиночными, так что кажда€ клетка представл€ет собой особый индивид, как это встречаетс€ у водорослей и грибов, или же, образу€ более высоко организованные растени€, они соедин€ютс€ в более и менее значительные массыї. ћейен подчЄркивает самосто€тельность обмена веществ каждой клетки.

¬ 1831 году –оберт Ѕроун описывает €дро и высказывает предположение, что оно €вл€етс€ посто€нной составной частью растительной клетки..

ѕуркинье и его ученики (особенно следует выделить √. ¬алентина) вы€вили в первом и самом общем виде микроскопическое строение тканей и органов млекопитающих (в том числе и человека). ѕуркинье и ¬алентин сравнивали отдельные клетки растений с частными микроскопическими тканевыми структурами животных, которые ѕуркинье чаще всего называл ЂзЄрнышкамиї (дл€ некоторых животных структур в его школе примен€лс€ термин Ђклеткаї).

¬ 1837 году ѕуркинье выступил в ѕраге с серией докладов. ¬ них он сообщил о своих наблюдени€х над строением желудочных желЄз, нервной системы и т. д. ¬ таблице, приложенной к его докладу, были даны €сные изображени€ некоторых клеток животных тканей. “ем не менее установить гомологию клеток растений и клеток животных ѕуркинье не смог.

¬торой школой, где изучали микроскопическое строение животных тканей, была лаборатори€ »оганнеса ћюллера в Ѕерлине. ћюллер изучал микроскопическое строение хорды; его ученик √енле опубликовал исследование о кишечном эпителии, в котором он дал описание различных его видов и их клеточного строени€.

«десь были выполнены классические исследовани€ “еодора Ўванна, заложившие основание клеточной теории. Ќа работу Ўванна оказала сильное вли€ние школа ѕуркинье и √енле. Ўванн нашЄл правильный принцип сравнени€ клеток растений и элементарных микроскопических структур животных. Ўванн смог установить гомологию и доказать соответствие в строении и росте элементарных микроскопических структур растений и животных.

Ќа значение €дра в клетке Ўванна натолкнули исследовани€ ћатиаса Ўлейдена, у которого в 1838 году вышла работа Ђћатериалы по фитогенезуї. ѕоэтому Ўлейдена часто называют соавтором клеточной теории. ќсновна€ иде€ клеточной теории Ч соответствие клеток растений и элементарных структур животных Ч была чужда Ўлейдену. ќн сформулировал теорию новообразовани€ клеток из бесструктурного вещества, согласно которой сначала из мельчайшей зернистости конденсируетс€ €дрышко, вокруг него образуетс€ €дро, €вл€ющеес€ образователем клетки (цитобластом). ќднако эта теори€ опиралась на неверные факты.

¬ 1838 году Ўванн публикует 3 предварительных сообщени€, а в 1839 году по€вл€етс€ его классическое сочинение Ђћикроскопические исследовани€ о соответствии в структуре и росте животных и растенийї. »менно исследовани€ Ўванна оформили клеточную теорию и доказали (на уровне знаний того времени) единство элементарной структуры животных и растений. √лавной ошибкой Ўванна было высказанное им вслед за Ўлейденом мнение о возможности возникновени€ клеток из бесструктурного неклеточного вещества.

— 1840-х годов XIX века учение о клетке оказываетс€ в центре внимани€ всей биологии и бурно развиваетс€, превратившись в самосто€тельную отрасль науки Ч цитологию.

ƒл€ дальнейшего развити€ клеточной теории существенное значение имело еЄ распространение на протистов (простейших), которые были признаны свободно живущими клетками.

¬ это врем€ измен€етс€ представление о составе клетки. ¬ы€сн€етс€ второстепенное значение клеточной оболочки, котора€ ранее признавалась самой существенной частью клетки, и выдвигаетс€ на первый план значение цитоплазмы и €дра клеток.

¬ 1861 году Ѕрюкко выдвигает теорию о сложном строении клетки, которую он определ€ет как Ђэлементарный организмї, вы€сн€ет далее развитую Ўлейденом и Ўванном теорию образовани€ клеток из бесструктурного вещества (цитобластемы). ќбнаружено, что способом образовани€ новых клеток €вл€етс€ клеточное деление, которое впервые было изучено ћолем на нитчатых водоросл€х. ¬ опровержении теории цитобластемы на ботаническом материале большую роль сыграли исследовани€ Ќегели и Ќ. ». ∆еле.

ƒеление тканевых клеток у животных было открыто в 1841 г. –емаком. ¬ы€снилось, что дробление бластомеров есть сери€ последовательных делений (Ѕиштюф, Ќ. ј.  елликер). ¬ развитии клеточной теории в XIX веке остро встают противоречи€, отражающие двойственный характер клеточного учени€, развивавшегос€ в рамках механистического представлени€ о природе. ”же у Ўванна встречаетс€ попытка рассматривать организм как сумму клеток. Ёта тенденци€ получает особое развитие в Ђ÷еллюл€рной патологииї ¬ирхова (1858).

–аботы ¬ирхова оказали неоднозначное вли€ние на развитие клеточного учени€:

1) леточна€ теори€ распростран€лась им на область патологии, что способствовало признанию универсальности клеточного учени€. “руды ¬ирхова закрепили отказ от теории цитобластемы Ўлейдена и Ўванна, привлекли внимание к протоплазме и €дру, признанными наиболее существенными част€ми клетки.

2)¬ирхов направил развитие клеточной теории по пути чисто механистической трактовки организма.

3)¬ирхов возводил клетки в степень самосто€тельного существа, вследствие чего организм рассматривалс€ не как целое, а просто как сумма клеток.

 леточна€ теори€ со второй половины XIX века приобретала всЄ более метафизический характер, усиленный Ђ÷еллюл€рной физиологиейї ‘ерворна, рассматривавшего любой физиологический процесс, протекающий в организме, как простую сумму физиологических про€влений отдельных клеток. ¬ завершении этой линии развити€ клеточной теории по€вилась механистическа€ теори€ Ђклеточного государстваї, в качестве сторонника которой выступал в том числе и √еккель. —огласно данной теории организм сравниваетс€ с государством, а его клетки Ч с гражданами. ѕодобна€ теори€ противоречила принципу целостности организма.

ћеханистическое направление в развитии клеточной теории подверглось острой критике. ¬ 1860 году с критикой представлени€ ¬ирхова о клетке выступил ». ћ. —еченов. ѕозднее клеточна€ теори€ подверглась критическим оценкам со стороны других авторов.

—троение клеткок

ѕрин€то называть клетки бактерий и синезеленых водорослей прокариотическими, а клетки всех остальных представителей живого Ц эукариотическими, потому что у последних об€зательной структурой служит клеточное €дро, отделенное от цитоплазмы €дерной оболочкой.

—одержимое прокариотической клетки одето плазматической мембраной, играющей роль активного барьера между собственно цитоплазмой клетки и внешней средой. ќбычно снаружи от плазматической мембраны расположена клеточна€ стенка или оболочка Ц продукт клеточной активности. ” прокариотических клеток нет морфологически выраженного €дра, но присутствует в виде так называемого нуклеоида зона, заполненна€ ƒЌ .

¬ основном веществе цитоплазмы прокариотических клеток располагаютс€ многочисленные рибосомы, цитоплазматические же мембраны обычно выражены не так сильно, как у эукариотических клеток, хот€ некоторые виды бактерий богаты внутриклеточными мембранными системами. ќчень сильно цитоплазматические мембраны развиты у синезеленых водорослей. ќбычно все внутриклеточные мембранные системы прокариот развиваютс€ за счет плазматической мембраны.

Ќо не только присутствие морфологически Цвыраженного €дра €вл€етс€ отличительным признаком эукариотических клеток. ” клеток высшего типа кроме €дра в цитоплазме существует целый набор специальных об€зательных структур, органелл, выполн€ющих отдельные специфические функции.   числу органелл относ€т мембранные структуры: систему эндоплазматической сети, аппарат √ольджи, лизосомы, митохондрии, пластиды.  роме того, дл€ эукариотических клеток характерно наличие мембранных структур, таких как микротрубочки, микрофиламенты, центриоли и др.

Ёукариотические клетки обычно намного крупнее прокариотических. “ак, палочковидные бактерии имеют длину до 5 мкм, а толщину около 1 мкм, в то врем€ как эукариотические клетки в поперечнике могут достигать дес€тков мкм.

Ќесмотр€ на четкие морфологические отличи€, и прокариотические и эукариотические клетки имеют много общего, что и позвол€ет отнести их к одной, клеточной, системе организации живого. » те и другие одеты плазматической мембраной, обладающей сходной функцией активного переноса веществ из клетки и внутрь ее; синтез белка у них происходит на рибосомах; сходны и другие процессы, такие, как синтез –Ќ  и репликаци€ ƒЌ , похожи и биоэнергетические процессы. »сход€ из вышесказанного, клетке можно дать общее определение.  летка Ц это ограниченна€ активной мембраной, упор€доченна€ структурированна€ система биополимеров и их макромолекул€рных комплексов, участвующих в единой совокупности метаболических и энергетических процессов, осуществл€ющих поддержание и воспроизведение всей системы в целом.

 летка Ц самоподдерживающа€с€ и самовоспроизвод€ща€с€ система биополимеров. Ёто определение дает описание основных свойств Ђживогої Ц воспроизведение подобного себе из неподобного себе.

” многоклеточных организмов часть клеток утрачивает свойство размножатьс€, но они остаютс€ клетками до тех пор, пока способны вести синтетические процессы, регулировать транспорт веществ межу клеткой и средой, использовать дл€ этих процессов энергию. ≈сть примеры безъ€дерных клеток, это скорее не собственно клетки, а их остатки Ц одетые мембраной участки цитоплазмы с ограниченными функциональными потенци€ми.

ќдно врем€ первый постулат клеточной теории подвергалс€ многочисленным нападкам и критике. Ќекоторые авторы указывали, что в многоклеточных организмах, особенно у животных, кроме клеток существуют и межклеточные, промежуточные вещества, которые тоже, казалось обладали свойствами живого. ќднако было показано, что межклеточные вещества представл€ют собой не самосто€тельные образовани€, а продукты активности отдельных групп клеток.

ƒругие возражени€ касались того, что часто у животных кроме отдельных клеток встречаютс€ так называемые симпласты и синцитии, а у растительных клеток Ц плазмодии. ѕо морфологическому описанию Ц это крупные цитоплазматические образовани€ со множеством €дер, не разделенные на отдельные клеточные территории. ѕримерами таких симпластов могут быть мышечные волокна позвоночных или эпидермис у ленточных червей, а также плазмодии у низших грибов миксомицетов. ќднако если проследить за развитием таких Ђнеклеточныхї форм, то легко убедитьс€ в том, что они возникают вторично за счет сли€ни€ отдельных клеток или же в результате делени€ одних €дер без разделени€ цитоплазмы, т.е. без цитотомии.

 летка Ц едина€ система сопр€женных функциональных единиц

 летка Ц наименьша€ единица живого, содержит в себе множество типов внутриклеточных структур, выполн€ющих разнообразные функции. ѕри этом каждый компонент Ђспециализированї на выполнение одной собственной группы функций, и другие компоненты не могут работать Ђпо совместительствуї, не могут прин€ть на себ€ основные функции других внутриклеточных структур. ¬ажно отметить, что кажда€ из функций €вл€етс€ об€зательной, без выполнени€ которой клетка не может существовать. ¬се это в значительной степени напоминает многоклеточный организм, который также €вл€етс€ особой живой системой, обеспечивающей свое собственное существование и воспроизведение. ¬се тело организма может быть подразделено на р€д подсистем или систем, обеспечивающих отправление целого р€да организменных функций: пищеварительна€, выделительна€, мышечна€, нервна€, полова€ система и др. » эти функции выполн€ютс€ отдельными или р€дом органов: кишечник, почки, мозг и т.д. » в данном примере эти системы в основном монофункциональны и незаменимы. ¬ общей системе организма как целого, все они играют главные, а не подчиненные роли. ∆изнь организма становитс€ невозможной при выключении любой из этих систем.

‘ормально любую клетку можно Ђразложитьї на р€д как бы независимых структурных и функциональных компонентов, выполн€ющих свои специфические функции. “ак, например, эукариотические клетки прин€то раздел€ть на €дра и цитоплазму. ¬ цитоплазме, в свою очередь выдел€ют гиалоплазму или основную плазму клетки, а также целый р€д структур Ц органелл, выполн€ющих свои отдельные специфические функции. Ёто мембранные органеллы: одномембранные и двумембранные.   немембранным органеллам нужно отнести рибосомы и систему цитоскелетных фибрилл.  роме того вс€ поверхность клетки покрыта цитоплазматической мембраной, тесно функционально св€занной как с вакуол€рной системой, с элементами цитоскелета, так и с гиалоплазмой.

Ќо кажда€ из этих морфологических Ђотдельностейї представл€ет собой новую систему или подсистему функционировани€. “ак клеточное €дро €вл€етс€ системой хранени€, воспроизведени€ и реализации генетической информации. √иалоплазма Ц система основного промежуточного обмена; рибосомы Ц элементарные клеточные машины синтеза белка; цитоскелет Ц опорно-двигательна€ система клетка; вакуол€рна€ система Ц система синтеза и внутриклеточного транспорта белковых биополимеров и генезиса многих клеточных мембран; митохондрии Ц органеллы энергообеспечени€ клетки за счет синтеза ј“‘, пластиды растительных клеток Ц система синтеза ј“‘ и фотосинтеза, плазматическа€ мембрана Ц барьерно-рецепторно-транспортна€ система клетки.

јналоги этих систем есть и у прокариот: это Ц плазматическа€ мембрана, котора€ кроме пограничной роли участвует в процессах синтеза ј“‘ и фотосинтеза, цитозоль, рибосомы, и даже элементы цитоскелета.

¬ эти подсистемы клетки образуют некое сопр€женное единство, наход€тс€ во взаимозависимости. “ак, например, нарушение функций €дра сразу сказываетс€ на синтезе клеточных белков, нарушение работы митохондрий прекращает все синтетические и обменные процессы в клетке, разрушение элементов цитоскелета прекращает внутриклеточный транспорт и т.д.  ак в часовом механизме повреждение любой его части приводит к остановке всей системы в целом.

 

 





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2016-12-04; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 904 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

ƒва самых важных дн€ в твоей жизни: день, когда ты по€вилс€ на свет, и день, когда пон€л, зачем. © ћарк “вен
==> читать все изречени€...

502 - | 462 -


© 2015-2023 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.017 с.