Основные положения современной клеточной теории

Создатели клеточной теории

Первый микроскоп, способный видеть клетки, был изобретен Антони ван Левенгуком в конце 1600-х годов. Он был первым человеком, наблюдавшим одноклеточные организмы, такие как бактерии и простейшие.

Данная теория берет свое начало в работе нескольких ученых, которые сделали ключевые наблюдения и открытия о структуре и функции.

Тремя основоположниками теории являются:

1. Маттиас Шлейден (1804-1881) — ботаник. Первым сформулировал, что растения состоят из клеток, основываясь на своих микроскопических наблюдениях за растительными тканями.
2. Теодор Шванн (1810-1882) — физиолог. Открыл, что животные также состоят из клеток, основываясь на своих микроскопических наблюдениях за тканями животных.
3. Рудольф Вирхов (1821-1902) — патологоанатом. Предположил, что клетки возникают только из ранее существовавших клеток, основываясь на своих наблюдениях за делением клеток в тканях.

Вместе Шлейден, Шванн и Вирхов заложили основы клеточной теории и помогли превратить биологию в более количественную и экспериментальную науку.

Основные положения клеточной теории

Происхождение сложных клеток организмов, известных как эукариоты, животных клеток, произошло более 1,5 миллиарда лет назад. Состав: клеточная мембрана, ядро и цитоплазма. Человеческое тело состоит из триллионов клеток, каждая из которых выполняет определенную функцию. В нашем организме существует более 200 различных их типов.

Состоит из трех основных компонентов:

1. Первый компонент был предложен Маттиасом Шлейденом и Теодором Шванном в середине XIX века, после того как они заметили сходство между строением тканями животных и растений. Они отметили, что все они состоят из клеток.
2. Второй компонент гласит, что клетка является основной единицей жизни. Это означает, что все основные функции жизни, такие как метаболизм, рост, размножение и реакция на стимулы, происходят внутри нее. Клетка представляет собой высокоорганизованную структуру, содержащую специализированные органеллы, такие как ядро, митохондрии и рибосомы, которые работают вместе для выполнения этих функций.
3. Третий компонент, предложенный Рудольфом Вирховым, гласит, что они возникают только из уже существующих. Это означает, что новые образуются путем деления, и что все они организма происходят из одной — оплодотворенной яйцеклетки. Этот принцип является фундаментальным для понимания процессов роста, развития и восстановления живых организмов.

Пример: Внутри одноклеточной амебы находятся структуры, которые позволяют питательным веществам и материалам поступать в клетку и выходить из нее, размножаться и получать энергию, используемую для роста и реагирования на окружающую среду. Более крупные организмы — собака или томатное растение, также из них состоят. Можно взять небольшой образец ткани и поместить его под микроскоп, чтобы увидеть одну клетку внутри большого организма.

1. Самая большая из известных клеток — яйцо страуса, диаметр которого может достигать 17 сантиметров.
2. Самая маленькая из известных — Mycoplasma genitalium, бактерия, диаметр которой составляет всего 0,2 микрометра.

Клетки размножаются. Именно так организмы размножаются и растут. Например, клетки нашей кожи постоянно пополняются, заменяя старые, а новые появляются по мере того, как маленькие дети растут в материнской утробе.

Значение клеточной теории

Ее значение заключается в нескольких ключевых областях:

1. Объединяющая концепция: Ее сущность в том, что все живое на Земле сформировано из клеток. Эта концепция объединяет изучение живых организмов, от мельчайших бактерий до самых крупных млекопитающих.
2. Объясняет разнообразие жизни: Понимая, что все живые существа состоят из клеток, ученые могут изучать различия между клетками и то, как они работают вместе, образуя сложные организмы.
3. Эволюционные последствия: Она предполагает, что все живые существа имеют общего предка, и что разнообразие жизни можно объяснить постепенным накоплением генетических изменений с течением времени.
4. Структура и функция клеток: Эта теория привела к лучшему пониманию структуры и функции клеток. Ученые изучили различные типы клеток, их функции и взаимодействие друг с другом, чтобы понять, как работают живые организмы.
5. Развитие и рост: Клеточная теория также помогла объяснить процессы развития и роста живых организмов. Понимая, как клетки делятся и дифференцируются, ученые могут объяснить, как из одной клетки развиваются сложные организмы.
6. Болезни и здоровье: оказала значительное влияние на медицину, поскольку помогла ученым понять клеточную основу заболеваний и разработать новые методы лечения. Многие заболевания, такие как рак и генетические нарушения, вызваны аномалиями в клетках. Изучая клетки и их функции, исследователи могут определить причины заболеваний и разработать методы борьбы с ними.

В целом, клеточная теория произвела революцию в изучении биологии и оказала глубокое влияние на наше понимание жизни. Являясь объединяющей концепцией, объясняя разнообразие жизни, способствуя развитию медицины и влияя на эволюцию, она продолжает оставаться основополагающим принципом современной биологии.