История открытия клетки началась с изобретения семьёй Янсенов первой модели составного оптического микроскопа в конце XVI века (1590–1595 г).
Ханс Янсен и его сын Захария Янсен — голландские мастера по изготовлению очков, работали в Мидделбурге (Нидерланды) и сконструировали микроскоп представляющий собой простую трубку в концы которой вставлялись линзы различного типа и размера. Увеличение было небольшим по современным меркам — приблизительно от 3 до 10 раз.
Несколько позже, в 1609–1610 годах, Галилео Галилей доработал трубу Янсена, заменив одну из выпуклых линз на вогнутую, что позволило детально изучать органический мир. А спустя полвека, в 1665 году Роберт Гук, рассматривая пробку под уже усовершенствованным микроскопом, увидел пустые ячейки, похожие на пчелиные соты, и ввел термин “клетка” (cell).
В 1674 году Антони ван Левенгук с помощью микроскопа, увеличивающего в 270 раз, впервые увидел живые клетки: бактерии, инфузории, эритроциты и сперматозоиды в капле воды. Это подтвердило наличие движущихся организмов в микромире.
Следующие ключевые открытия в данном направлении были сделаны в XIX веке.
В 1831 году Роберт Броун открыл ядро в растительных клетках.
В 1838–1839 годах Маттиас Шлейден и Теодор Шванн сформулировали клеточную теорию: клетки — основа строения растений и животных, новые клетки возникают из старых.
Карл Бэр в 1827 году обнаружил яйцеклетку млекопитающих, показав единицу развития организмов.
Теодор Шванн и Маттиас Шлейден познакомились в 1837–1838 годах в Берлине благодаря научной среде того времени. Согласно воспоминаниям, их первая встреча произошла случайно на званом обеде. Во время беседы Шлейден поделился наблюдениями о ядрах в растительных клетках и методах их изучения под микроскопом. Это обсуждение заинтересовало Шванна, зоолога, который начал проверять идеи на животных тканях, что привело к дружбе и совместной работе. Оба были молодыми исследователями в лаборатории Иоганна Мюллера в Берлинском университете, что способствовало их общению.
Через год после встречи, в 1839 году, Шванн опубликовал труд «Микроскопические исследования о соответствии в структуре и росте животных и растений», заложивший клеточную теорию. Эта книга стала основой клеточной теории, где Шванн обобщил наблюдения за сходством клеточного строения у животных и растений, опираясь на работы Маттиаса Шлейдена.
Шванн сформулировал принципы:
- все организмы состоят из клеток;
- клетка — единица строения, развития и жизнедеятельности;
- клетки возникают из предшествующих клеток (хотя механизм был уточнён позже).
Труд вызвал революцию в биологии, подтвердив единство растительного и животного мира на клеточном уровне.
Современная клеточная теория значительно расширена по сравнению с классической версией Шлейдена и Шванна XIX века. К ней добавлены положения, основанные на открытиях в генетике, молекулярной биологии и цитологии XX века.
Основные положения клеточной теории:
- Клетка — универсальная структурная, функциональная и генетическая единица живого; вне клетки жизни нет Все живые существа состоят из одной или множества клеток (исключение — вирусы, не имеющие клеточного строения)
- Все клетки имеют сходный химический состав (белки, липиды, углеводы, нуклеиновые кислоты), строение (мембрана, цитоплазма, ядро) и принципы обмена веществ. Это означает, что основные компоненты клеток — плазматическая мембрана, цитоплазма, ядро или нуклеоид — присутствуют во всех клетках, что свидетельствует об общем происхождении живых организмов.
- Новые клетки возникают только делением материнских («клетка от клетки»), с копированием ДНК как наследственной информации. Это положение отражает принцип непрерывности жизни: каждая клетка происходит от материнской клетки.
- В многоклеточных организмах клетки дифференцируются, образуя ткани и органы, где их скоординированная работа обеспечивает целостность и развитие. Теория доказывает эволюционное родство видов через клеточное сходство. Все клетки многоклеточных организмов тотипотентны (содержат полный геном), но различаются экспрессией генов, что приводит к специализации.
Информация по теме Кодификатора ЕГЭ по биологии Тема 2 Клетка как биологическая система 2.1 Клетка – структурно-функциональная единица живого История открытия клетки Работы Р Гука, А Левенгука Клеточная теория (Т Шванн, М Шлейден, Р Вирхов) Основные положения современной клеточной теории Подпишись @egevmed (vk, telegram, dzen и др)