Відкриття клітинної будови організму безпосередньо пов'язане з винаходом мікроскопа. Роберт Гук, який вперше побачив клітину в 1665 р. у саморобний мікроскоп, помітив порожні осередки, на зразок бджолиних стільників. Насправді, клітин він не бачив, а міг помітити тільки їхні оболонки. Так почалася історія клітинного вчення. Роберт Гук залишив нам назву «клітина». Пізніше Грю і Мальпігі повторили спостереження Гука на різних рослинах і знайшли в них малюсінькі порожнини серед гомогенної маси, що назвали «пухирцями». Хоча клітинну теорію будови тваринних і рослинних організмів пов'язують з ім'ям Шлейдена (1838) і Шванна (1839), однак вона була запропонована ще раніше іншими дослідниками. Так, Мірабель (1808— 1809) прийшов до висновку, що рослини утворюються з перетинчастої клітинної тканини. Ламарк у 1809 р. стверджував, що «ні одне тіло не може містити життя, якщо складові його частини не являють собою клітинну тканину». Аналогічні думки висловлювали Дютроше (1824), Тюрпен (1826), Мейен (1830), фон Моль (1831), у яких чітко сформульована клітинна теорія.
Незважаючи на дані цих вчених, автори багатьох підручників біології вважають Шлейдена, професора ботаніки з Йєни, засновником клітинної теорії. Дані Шлейдена про будову клітин у рослин були підтверджені Шванном на тваринах. Він провів ретельне дослідження тканин тварин і розвитку клітин і вперше застосував термін «клітинна теорія», стверджуючи, что «клітини являють собою організми, а тварини, як і рослини, — це сума цих організмів, розташованих відповідно до певних законів». Дані Шванна послужили міцним обґрунтуванням клітинної теорії. Шванн висловив певні погляди не тільки щодо морфологічного, але також і фізіологічного значення клітин. Згідно з Шванном, клітинні явища можна поділити на 2 групи: «пластичні явища», тобто сполучення молекул, які утворюють клітину, що сучасною мовою відповідає клітинній морфології, і фізіологічні явища, які є результатом «хімічних змін, або в частках, що складають клітину як таку, або в оточуючій цитоплазмі». Ці процеси він визначив як метаболічні явища. Таким чином, Шванн сформулював наші сучасні уявлення. Завдяки цьому його можна вважати батьком сучасної цитології.
Клітинна теорія швидко поширилася і на одноклітинні організми: найпростіших стали розглядати як тварин, що складаються з однієї
клітини (фон Зібольд, 1845), а Геккель розділив тваринний світ на дві важливі групи—protozoa і metazoa. Альберт Кельліккер, знаменитий швейцарський анатом, застосував дані клітинної теорії до ембріології. Вирхов поширив цю теорію на патологію.
На початку XIX століття дослідники зосередили свою увагу на вмісті клітини, що різні автори описували як «драглистий» чи слизуватий, клейкий сік. У клітинному соці рослин Роберт Броун у1831 р. відкрив ядро, що є одним із найважливіших і постійних компонентів клітини. Марк Шульце в 1861 р. прийшов до висновку про істотну подібність між протоплазмою тваринних і рослинних клітин, сформулювавши тим самим теорію, яку О. Гертвіг пізніше, у 1892 р., назвав теорією протоплазми. Відповідно до цієї теорії, більш широкої за своєю концепцією, ніж клітинна теорія, клітина є скупченням живої речовини, чи протоплазми, чітко обмеженим у просторі, що містить ядро і клітинну оболонку. Таким чином, первинна концепція клітини змінилася. Із появою цих основних теорій почався швидкий розвиток гістологічних досліджень. Так були відкриті явища прямого поділу клітини—амітозу (Ре-мак, 1841) і непрямого поділу (Шнейдер, Страсбургер). Остання форма клітинного поділу носить також назву каріокінезу (Шлейхер, 1879), чи мітозу (Флемінг). Було встановлено, що основним у мітозі є утворення ядерних ниток чи хромосом (Вальдейер, 1890). У цитоплазмі були відкриті: клітинний центр (Ван Бенеден, Бовері), ретикулярний апарат (Гольджі). Одночасно з дослідженням тканини увага усе більше зосереджувалася на клітині як основній структурній одиниці живих організмів. У1892 р. О. Гертвіг опублікував свою монографію «Клітина і тканини», у якій він узагальнив біологічні явища, виходячи з характерних особливостей клітини, її будови і функцій. Автор показав у цій книзі, що вирішення різних проблем біології можна знайти в процесах, що відбуваються в клітинах, і таким чином була заснована цитологія як сучасний розділ науки.
Одиниця живого — клітина. Вона містить усе необхідне для збереження життя і забезпечення його безперервності. Якщо клітина ушкоджена й ушкодження не може бути виправлене, то через короткий термін уся її активність вгасає і відбувається розпад її компонентів. Клітини надто розрізняються за своїми розмірами, формою і характером активності. Розглянемо лише той мінімум складових частин, без яких жодна клітина не може існувати. Така «мінімальна» клітина повинна включати:
1 — систему мембран, що оточують клітину, розділяють її усередині на відсіки, керують хімічними процесами і несуть на собі низку важливих каталізаторів;
2 — «апарат» для одержання точних копій клітини шляхом копіювання її основних структур;
3 — «апарат», що забезпечує різні клітинні функції енергією, одержаною в результаті окисних процесів.
Хоча тип оснащення, необхідного для будь-якої клітини, вказати легко, зовсім не так просто визначити, що ж це за оснащення і як воно розташовується усередині клітини. У багатоклітинних організмах існує відмінність функцій, що базується на диференціації структур. Так, уди-ференційованих клітинах вищих організмів спостерігається відмінність в кількості клітинних органел (іноді і відмінність в їхній тонкій структурі, а також у різному поділі усередині клітини). Клітини можуть бути спеціалізованими: їм можуть бути властиві, наприклад, скоротність, світлочутливість чи секреторна активність. Деякі клітини можуть відрізнятися за наявністю в них спеціалізованих молекул—інструментів для виконання певних функцій; гемоглобін в еритроцитах служить для перенесення кисню, родопсин у клітинах сітківки — для сприйняття світла, актин і міозин у клітинах м'язів—для скорочення. У спеціалізованих клітинах плазматична мембрана має ті чи інші специфічні особливості. Так, наприклад, вона може нести функції, пов'язані з травленням і всмоктуванням (мікроворсинки кишкового епітелію), з передачею нервових імпульсів (нервові клітини) або секрецією, вибірковим поглинанням (клітини, що вистилають проксимальні канальці нирки).
Для підтримання основних функцій клітини в процесі еволюції виникли певні структури, так звані клітинні органели. Вони забезпечують координований і регульований перебіг основних процесів, необхідних для постійного прояву життєвих функцій. Для існування живого організму важливі такі органели: ядро, мітохондрії, ендоплазматичний ре-тикулум, рибосоми, комплекс Гольджі, лізосоми, мікротільця. Розміри і форми органоїдів (органел) сильно варіюють у залежності від типу клітини. Так, мітохондрії клітин печінки мають форму м'яча, у клітинах нирок — циліндричну форму, а у фібробластах — ниткоподібну. У залежності від метаболічного стану клітини форма й об'єм мітохондрій можуть зазнавати швидких змін. Мітохондрії часто розташовуються в клітині в безпосередній близькості від структур, що споживають енергію. В активно працюючих м'язових клітинах вони розташовуються правильними рядами уздовж міофібрил; в епітеліальних клітинах, що виконують секреторну функцію, вони часто узгоджуються з напрямком руху секрету, для утворення якого потрібна енергія. Часто вони розташовуються уздовж жирових крапель, що знаходяться в цитоплазмі, які
використовуються у процесах окиснення як джерело жирнокислотного палива. У клітинах печінки мітохондрії здатні вільно переміщатися в цитоплазмі, тоді як у м'язовій клітині їх розташування фіксоване.
синтез мРНК і білка
