Основная часть
Клетка (от латинского «целлюла» и греческого «цитос») – элементарная живая система, основная структурная и функциональная единица растительных и животных организмов, способная к самообновлению, саморегуляции и самовоспроизведению.
Клетка – ограниченная мембраной и способная к самовоспроизведению структура, которой присущи все признаки живого.
Клеточная теория - одно из общепризнанных биологических обобщений, утверждающих единство принципа строения и развития мира растений, животных и остальных живых организмов с клеточным строением, в котором клетка рассматривается в качестве единого структурного элемента живых организмов.
Клеточная теория - основополагающая для биологии теория, сформулированная в середине XIX века, предоставившая базу для понимания закономерностей живого мира и для развития эволюционного учения. Маттиас Шлейден и Теодор Шванн сформулировали клеточную теорию, основываясь на множестве исследований о клетке(1838). Рудольф Вирхов позднее (1858) дополнил её важнейшим положением (всякая клетка происходит от другой клетки).
Шлейден и Шванн, обобщив имеющиеся знания о клетке, доказали, что клетка является основной единицей любого организма. Клетки животных, растений и бактерииимеют схожее строение. Позднее эти заключения стали основой для доказательства единства организмов. Т. Шванн и М. Шлейден ввели в науку основополагающее представление о клетке: вне клеток нет жизни. Клеточная теория дополнялась и редактировалась с каждым разом.
Первым человеком, увидевшим клетки, был английский учёный Роберт Гук (известный нам благодаря закону Гука). В 1663 году, пытаясь понять, почему пробковое дерево так хорошо плавает, Гук стал рассматривать тонкие срезы пробки с помощью усовершенствованного им микроскопа. Он обнаружил, что пробка разделена на множество крошечных ячеек, напомнивших ему монастырские кельи, и он назвал эти ячейки клетками (по-английски cell означает «келья, ячейка, клетка»). В 1674 году голландский мастер Антоний ван Левенгук (Anton van Leeuwenhoek, 1632—1723) с помощью микроскопа впервые увидел в капле воды «зверьков» — движущиеся живые организмы.
Таким образом, уже к началу XVIII века учёные знали, что под большим увеличением растения имеют ячеистое строение, и видели некоторые организмы, которые позже получили название одноклеточных.
Современная клеточная теория содержит следующие положения:
1. Клеточная организация возникла на заре жизни и прошла длительный путь эволюции от безъядерных (прокариот) к ядерным (эукариотам), от предклеточных организмов к одно- и многоклеточным.
2. Новые клетки образуются путем деления ранее существовавших.
3. Клетка является микроскопической живой системой, состоящей из цитоплазмы и ядра, окруженных мембраной (за исключением прокариот).
4. В клетке осуществляются: а) метаболизм – обмен веществ; б) обратимые физиологические процессы – дыхание, поступление и выделение веществ, раздражимость, движение; в) необратимые процессы – рост и развитие.
5. Клетка может быть самостоятельным организмом (прокариоты, простейшие, одноклеточные водоросли, грибы). Все многоклеточные организма также состоят из клеток и их производных. Рост, развитие и размножение многоклеточного организма – следствие жизнедеятельности одной (зигота) или нескольких клеток (культура тканей).
Современное изучение клеточного строения клетки зависит от такой науки как Цитология.
Науку, изучающую структуру и функции клетки, называют цитологией (от греческого, kytos- клетка).
С введением в цитологию современных методов исследования, таких как метод меченых атомов и дифференциальное центрифугирование, стало возможным изучение структуры различных компонентов клетки.
Для изучения клеточного строения в наше время используют несколько методов
Метод дифференциального центрифугирования
Для того чтобы изучить состав клеток, применяют метод дифференциального центрифугирования. Он основан на том, что различные части клетки (органеллы) имеют различную удельную плотность и массу. При очень быстром вращении в специальном приборе – ультрацентрифуге – компоненты тонко измельченных клеток осаждаются из раствора, располагаясь слоями в соответствии со своей плотностью: более плотные компоненты осаждаются при более низких скоростях центрифугирования, а менее плотные – при более высоких скоростях. Эти слои разделяют и изучают отдельно.
Метод меченых атомов
Метод меченых атомов применяют при изучении биохимических процессов, происходящих в живых клетках. Чтобы проследить за превращениями какого-либо вещества, в его предшественнике заменяют один из атомов соответствующим радиоактивным изотопом (3Н, 32Р, 14С).
Как известно, по химическим свойствам изотопы одного и того же элемента не отличаются друг от друга, но зато радиоактивный изотоп сигнализирует о своем местонахождении радиоактивным излучением. Это позволяет проследить за определенным соединением, установить последовательность этапов его химических превращений, продолжительность их во времени, зависимость от условий и т.д.
Флуоресцентная микроскопия
Нередко живые клетки наблюдают в ультрафиолетовом свете. При этом одни клеточные компоненты начинают сразу светиться (флуоресцировать), другие светятся лишь при добавлении специальных красителей. Флуоресцентная микроскопия позволяет увидеть места расположения нуклеиновых кислот, витаминов, жиров и др.
Изобретенный в 30-х годах 20 века электронный микроскоп, дающий увеличение до 106 раз, позволяет увидеть взаимное расположение компонентов клетки. Было выявлено удивительное сходство в тонком строении клеток разных организмов. Все клетки покрыты плазматической мембраной и имеют цитоплазму.
Итог:
С появлением новых технологий появились более усовершенственные методы изучения строения клеток организмов,появилось множество новых наук и дисциплин.
Список используемых источников:
1.Биология клетки.Учебное пособие.
Адоева.Е.Я., Захаркиф.Ю.Ф
2.https://ru.wikipedia.org