1. Prvi put sam vidio i opisao biljne stanice: R. Virkhov; R. Hooke; K. Baer; A. Levenguk. 2. Poboljšao mikroskop i prvi put vidio jednostanične organizme: M. Schleiden; A. Levenguk; R. Virkhov; R. Hooke.

3. Tvorci stanične teorije su: C. Darwin i A. Wallace; T. Schwann i M. Schleiden; G. Mendel i T. Morgan; R. Hooke i N. G. 4. Stanična teorija neprihvatljiva je za: gljivice i bakterije; virusi i bakterije; životinje i biljke; bakterija i biljaka. 5. Stanična građa svih živih organizama svjedoči o: jedinstvu kemijskog sastava; raznolikost živih organizama; jedinstvo podrijetla svih živih bića; jedinstvo žive i nežive prirode

Prokarioti su organizmi čije stanice nemaju jezgru. Prokarioti (od latinskog pro - prije, umjesto grčke jezgre karion) - nad kraljevstvom organizama, koje uključuje kraljevstva Archaea (Archaea) i Prave bakterije (Eubacteria). Bakterije i cijanobakterije same su prave bakterije (stari naziv je "plavo-zelene alge"). Analog jezgre je struktura koja se sastoji od DNA, proteina i RNA.

Prokariotske stanice imaju površinski aparat i citoplazmu koja sadrži malo organela i raznih uključaka. Prokariotske stanice nemaju većinu organela (mitohondrije, plastide, endoplazmatski retikulum, Golgijev kompleks, lizosomi, stanično središte itd.).

Veličine prokariota obično se kreću od 0,2 do 30 µm u promjeru ili duljini. Ponekad su im stanice mnogo veće; pa tako neke vrste iz roda Spirochete mogu doseći i do 250 mikrona. Oblik prokariotskih stanica je raznolik: sferičan, u obliku štapa, u obliku zareza ili spiralno uvijene niti itd.

Struktura površinskog aparata prokariotskih stanica uključuje plazma membranu, staničnu stjenku, a ponekad i sluznu čahuru. U većini bakterija stanična stijenka se sastoji od organskog spoja velike molekularne mase, mureina. Ova veza tvori mrežastu strukturu koja učvršćuje staničnu stijenku.

Kod cijanobakterija vanjski sloj stanične stjenke sadrži polisaharidni pektin i posebne kontraktilne proteine. Pružaju oblike kretanja poput klizanja ili kotrljanja.

Stanična stijenka često uključuje tanki sloj - takozvanu vanjsku membranu koja, poput plazma membrane, sadrži proteine, fosfolipide i druge tvari. Omogućuje povećani stupanj zaštite sadržaja stanice. Bakterijska stanična stijenka ima antigenska svojstva.

Sluzna kapsula sastoji se od mukopolisaharida, proteina ili polisaharida s proteinskim uključcima. Nije jako čvrsto vezan za stanicu i lako se uništava djelovanjem određenih spojeva. Stanična površina nekih bakterija prekrivena je brojnim tankim vlaknastim izdancima. Uz njihovu pomoć, bakterijske stanice razmjenjuju nasljedne informacije, prianjaju jedna uz drugu ili se vežu za podlogu.

Ribosomi prokariota manji su od ribosoma eukariotskih stanica. Plazma membrana može tvoriti glatke ili naborane invaginacije u citoplazmu. Invaginacije presavijene membrane sadrže respiratorne enzime i ribosome, a glatke sadrže fotosintetske pigmente.

U stanicama nekih bakterija (na primjer, ljubičastih) fotosintetski pigmenti nalaze se u zatvorenim strukturama nalik vrećici nastalim invaginacijama plazma membrane. Takve vrećice mogu se staviti pojedinačno ili skupiti u hrpe. Takve formacije cijanobakterija nazivaju se tilakoidi; sadrže klorofil i nalaze se pojedinačno u površinskom sloju citoplazme.

Neke bakterije i cijanobakterije koje žive u rezervoarima ili kapilarama tla ispunjenim vodom imaju posebne plinske vakuole ispunjene mješavinom plina. Promjenom volumena, bakterije se mogu kretati u vodenom stupcu uz minimalnu potrošnju energije.

Mnoge prave bakterije imaju jednu, nekoliko ili mnogo flagela. Flagele mogu biti nekoliko puta duže od same stanice, a promjer im je neznatan (10 -25 nm). Flagele prokariota samo izvana podsjećaju na flagelle eukariotskih stanica i sastoje se od jedne cijevi koju tvori poseban protein. Stanicama cijanobakterija nedostaju flagele.

Značajke vitalnih procesa prokariota § Prokariotske stanice mogu apsorbirati tvari samo neznatne molekularne težine. Njihov ulazak u stanicu osiguravaju mehanizmi difuzije i aktivnog transporta. § Prokariotske se stanice razmnožavaju isključivo nespolno: dijeljenjem na dva dijela, povremeno pupanjem. Prije podjele, nasljedni materijal stanice (molekula DNA) se udvostručuje.

Prijenos nepovoljnih uvjeta prokariotima Kada se pojave nepovoljni uvjeti, dolazi do sporulacije kod nekih prokariota. Neki su prokarioti sposobni encizirati (od latinskog in - in, unutra i grčke ciste - mjehurić). U tom je slučaju cijela stanica prekrivena gustom opnom. Prokariotske ciste otporne su na zračenje, sušenje, ali, za razliku od spora, nisu u stanju izdržati izloženost visokim temperaturama. Osim što doživljavaju nepovoljne uvjete, spore i ciste osiguravaju širenje prokariota pomoću vode, vjetra ili drugih organizama.

Izvedimo zaključke § Prokariotske stanice nemaju jezgru i mnogo organela (mitohondrije, plastide, endoplazmatski retikulum, Golgijev kompleks, lizosomi, stanično središte itd.). Prokarioti su jednostanični ili kolonijalni organizmi. § Površinski aparat prokariotskih stanica uključuje plazma membranu, staničnu stijenku, a ponekad i sluznu čahuru koja se nalazi iznad nje. Stanična stijenka većine bakterija sadrži organski spoj velike molekularne mase, murein, koji ga čini tvrdim. § Citoplazma prokariota sadrži male ribosome i različite uključke. Plazma membrana može tvoriti glatke ili naborane invaginacije u citoplazmu. Respiratorni enzimi i ribosomi nalaze se na invaginacijama savijenih membrana, na

Izvedimo zaključke § U prokariotskim stanicama postoji jedna ili dvije nuklearne zone nukleoida, gdje se nalazi nasljedni materijal - kružna molekula DNA. § Stanice nekih bakterija imaju organele koje pomiču jednu, nekoliko ili više flagela. § Prokariotske stanice se množe dijeljenjem na dva dijela, ponekad pupanjem. Za neke vrste poznat je proces konjugacije, tijekom kojeg stanice izmjenjuju molekule DNA. Spore i ciste pružaju prokariotima iskustvo nepovoljnih uvjeta i širenje u biosferi.

- elementarna strukturna i funkcionalna jedinica svih živih organizama Može postojati kao zaseban organizam (bakterije, protozoe, alge, gljive), te kao dio tkiva višestaničnih životinja, biljaka i gljiva.

Povijest proučavanja stanice. Stanična teorija.

Vitalnu aktivnost organizama na staničnoj razini proučava znanost citologija ili stanična biologija. Pojava citologije kao znanosti usko je povezana sa stvaranjem stanične teorije, najšire i najosnovnije od svih bioloških generalizacija.

Povijest istraživanja stanica neraskidivo je povezana s razvojem istraživačkih metoda, prvenstveno s razvojem mikroskopske tehnologije. Po prvi put mikroskop je za istraživanje biljnih i životinjskih tkiva upotrijebio engleski fizičar i botaničar Robert Hooke (1665). Proučavajući rez plute iz jezgre bazge, otkrio je zasebne šupljine - stanice ili stanice.

Godine 1674. poznati nizozemski istraživač Anthony de Leeuwenhoek poboljšao je mikroskop (uvećan 270 puta) i otkrio jednostanične organizme u kapi vode. Otkrio je bakterije u zubnom plaku, otkrio i opisao eritrocite, spermatozoide te opisao strukturu srčanog mišića iz životinjskih tkiva.

• 1827. - naš sunarodnjak K. Baer otkrio je jaje.
• 1831. - Engleski botaničar Robert Brown opisao je jezgru u biljnim stanicama.
• 1838. - Njemački botaničar Matthias Schleiden iznio je ideju o identitetu biljnih stanica u smislu njihovog razvoja.
• 1839. - Njemački zoolog Theodor Schwann napravio je konačnu generalizaciju da biljne i životinjske stanice imaju zajedničku strukturu. U svom djelu "Mikroskopske studije o podudarnosti u strukturi i rastu životinja i biljaka" formulirao je staničnu teoriju prema kojoj su stanice strukturna i funkcionalna osnova živih organizama.
• 1858 - Njemački patolog Rudolf Virchow primijenio je staničnu teoriju na patologiju i nadopunio je važnim odredbama:

1) nova ćelija može nastati samo iz prethodne stanice;

2) ljudske bolesti temelje se na kršenju strukture stanica.

Stanična teorija u svom modernom obliku uključuje tri glavne odredbe:

1) stanica je elementarna strukturna, funkcionalna i genetska jedinica svih živih bića - primarni izvor života.

2) nove stanice nastaju kao rezultat podjele prethodnih; stanica je elementarna jedinica razvoja živih bića.

3) strukturne i funkcionalne jedinice višestaničnih organizama su stanice.

Stanična teorija imala je plodan utjecaj na sva područja bioloških istraživanja.

Citologija ("cytos" - stanica, stanica) je znanost o stanici. Suvremena citologija proučava: strukturu stanica, njihovo formiranje kao elementarne žive sustave, proučava nastanak pojedinih staničnih komponenti, procese reprodukcije stanica, popravak, prilagodbu uvjetima okoline i druge procese. Drugim riječima, moderna citologija je fiziologija stanice.

Razvoj teorije stanice usko je povezan s izumom mikroskopa (od grčkog "mikro" - mali, "scopo" - razmatram). To je zbog činjenice da ljudsko oko ne može razlikovati objekte dimenzija manjih od 0,1 mm, što je 100 mikrometara (skraćeno mikrona ili mikrona). Veličine stanica (pa čak i više, unutarstaničnih struktura) znatno su manje.

Na primjer, promjer životinjske stanice obično ne prelazi 20 mikrona, biljne stanice - 50 mikrona, a duljina kloroplasta cvjetnice nije veća od 10 mikrona. Uz pomoć svjetlosnog mikroskopa mogu se razlikovati objekti promjera desetine mikrona.

Prvi mikroskop projektirao je Galileo 1610. godine, a sastojao se od kombinacije leća u olovnoj cijevi (slika 1.1). I prije ovog otkrića 1590. nizozemski majstor Jansens bavio se izradom stakla.

Riža. 1.1. Galileo Galilei (1564-1642)

Po prvi put mikroskop je za istraživanje koristio engleski fizičar i prirodnjak R. Hooke (slike 1.2, 1.4). 1665. godine prvi je put opisao staničnu strukturu pluta i uveo izraz "ćelija" (slika 1.3). R. Hooke prvi je put pokušao prebrojiti broj stanica u određenom volumenu pluta.

On je formulirao ideju stanice kao stanice potpuno zatvorene sa svih strana i utvrdio činjenicu o staničnoj strukturi biljnih tkiva. Ova dva glavna zaključka odredila su smjer daljnjih istraživanja na ovom području.

Riža. 1.2. Robert Hooke (1635-1703)

Riža. 1.3. Plućne stanice proučavao je Robert Hooke

Riža. 1.4. Mikroskop Roberta Hookea

1674. nizozemski trgovac Antonio van Leeuwenhoek, koristeći mikroskop, prvi je put u kapi vode vidio "životinje" - pokretne žive organizme (jednostanične organizme, krvne stanice, spermu) i to prijavio znanstvenoj zajednici (slike 1.5, 1.6)... Opisi ovih "animalalkusa" učinili su Nizozemca svjetski poznatim, pobudili interes za proučavanje živog mikrosvijeta.

Riža. 1.5. Antonio van Leeuwenhoek (1632-1723)

Riža. 1.6. Mikroskop Antonija van Leeuwenhoeka

Godine 1693., tijekom boravka Petra I u Delfima, A. Levenguk pokazao mu je kako se krv kreće u peraji ribe. Ove demonstracije ostavile su tako veliki dojam na Petra I. da je nakon povratka u Rusiju stvorio radionicu za optičke instrumente. 1725. organizirana je Sankt Peterburška akademija znanosti.

Talentirani majstori I.E. Belyaev, I.P. Kulibin je izradio mikroskope (slike 1.7, 1.8, 1.9), u čijem su oblikovanju sudjelovali akademici L. Euler, F. Epinus.

Riža. 1.7. I.P. Kulibin (1735-1818)

Riža. 1.8. I.E. Belyaev

Riža. 1.9. Mikroskopi ruskih majstora

U godinama 1671-1679. Talijanski biolog i liječnik Marcello Malpighi dao je prvi sustavni opis mikrostrukture biljnih organa koji je postavio temelje za anatomiju biljaka (slika 1.10).

Riža. 1.10. Marcello Malpighi (1628-1694)

U godinama 1671-1682. Englez Nehemiah Grew detaljno je opisao mikrostrukturu biljaka; uveo izraz "tkivo" za označavanje koncepta zbirke "mjehurića" ili "vrećica" (slika 1.11)... Obojica tih istraživača (radili su neovisno jedan o drugom) dali su nevjerojatno točne opise i crteže. Došli su do istog zaključka u pogledu univerzalnosti izgradnje biljnog tkiva od mjehurića.

Riža. 1.11. Nehemiah Gru (1641-1712)

U 20 -im godinama XIX stoljeća. najznačajniji radovi na području proučavanja biljnog i životinjskog tkiva pripadali su francuskim znanstvenicima Henri Dutrochetu (1824), Françoisu Raspailu (1827), Pierreu Turpinu (1829). Dokazali su da su stanice (vrećice, mjehurići) elementarne strukture svih biljnih i životinjskih tkiva. Ove su studije otvorile put otkriću stanične teorije.

Jedan od utemeljitelja embriologije i usporedne anatomije, akademik Peterburške akademije znanosti Karl Maksimovič Baer pokazao je da je stanica jedinica ne samo strukture, već i razvoja organizama (slika 1.12).

Riža. 1.12. K.M. Baer (1792-1876)

1759. njemački anatom i fiziolog Caspar Friedrich Wolf dokazao je da je stanica jedinica rasta. (slika 1.13).

Riža. 1.13. K.F. Vuk (1733-1794)

1830 -ih Češki fiziolog i anatom J.E. Purkine (slika 1.14), Njemački biolog I.P. Müller je dokazao da je stanična organizacija univerzalna za sve vrste tkiva.

Riža. 1.14. Ya.E. Purkine (1787-1869)

1833. britanski botaničar R. Brown (slika 1.15) opisao jezgru biljne stanice.

Riža. 1.15. Robert Brown (1773-1858)

Godine 1837. Matthias Jakob Schleiden (slika 1.16) predložio novu teoriju o nastanku biljnih stanica, priznajući odlučujuću ulogu u tom procesu stanične jezgre. 1842. prvi put je otkrio jezgre u jezgri.

Prema suvremenim konceptima, Schleidenove specifične studije sadržavale su niz pogrešaka: osobito je Schleiden vjerovao da stanice mogu nastati iz tvari bez strukture, a biljni se zametak može razviti iz peludne cijevi (hipoteza spontanog stvaranja života).

Riža. 1.16. Matthias Jakob Schleiden (1804.-1881.)

Njemački citolog, histolog i fiziolog Theodor Schwann (slika 1.17) upoznao se s djelima njemačkog botaničara M. Schleidena koji su opisivali ulogu jezgre u biljnoj stanici. Uspoređujući ta djela s vlastitim zapažanjima, Schwann je razvio vlastita načela stanične strukture i razvoja živih organizama.

Schwann je 1838. objavio tri preliminarna izvješća stanične teorije, a 1839. - rad "Mikroskopske studije o podudarnosti u građi i rastu životinja i biljaka", gdje je objavio temeljna načela teorije stanične strukture živući organizmi.

F. Engels je tvrdio da je stvaranje stanične teorije jedno od tri najveća otkrića u prirodnoj znanosti u 19. stoljeću, zajedno sa zakonom pretvorbe energije i evolucijskom teorijom.

Riža. 1.17. Theodor Schwann (1810.-1882.)

Godine 1834-1847. Profesor Medicinsko-kirurške akademije u Sankt Peterburgu P.F. Goryaninov (slika 1.18) formulirao princip prema kojem je stanica univerzalni model organizacije živih bića.

Goryaninov je svijet živih bića podijelio na dva kraljevstva: bezoblično carstvo, ili molekularno, i organsko, ili stanično. Napisao je da je "... organski svijet, prije svega, stanično kraljevstvo ...". U svojim je studijama primijetio da se sve životinje i biljke sastoje od međusobno povezanih stanica, koje je nazvao mjehurićima, odnosno izrazio je mišljenje o općem planu strukture biljaka i životinja.

Riža. 1.18. P.F. Goryaninov (1796-1865)

U povijesti razvoja stanične teorije mogu se razlikovati dvije faze:

1) razdoblje nakupljanja opažanja o strukturi različitih jednostaničnih i višestaničnih organizama biljaka i životinja (oko 300 godina);

2) razdoblje generalizacije dostupnih podataka 1838. i formuliranje postulata stanične teorije;

Veliki ruski fiziolog I. P. Pavlov napisao je:

Uobičajeno je uspoređivati ​​znanost s gradnjom. I tu i tamo radi mnogo ljudi, a tu i tamo se dogodi podjela rada. Tko god izradi plan, neki postavljaju temelje, drugi grade zidove i tako dalje ...

"Konstrukcija" stanične teorije započela je prije gotovo 350 godina.

Dakle, 1665., London, ured fizičara Roberta Hookea. Vlasnik postavlja mikroskop vlastitog dizajna. Profesor Hook ima trideset godina, diplomirao je na Sveučilištu Oxford, radio kao asistent slavnog Roberta Boylea.

Hooke je bio izvanredan istraživač. Nije ograničio svoje pokušaje da pogleda izvan horizonta ljudskog znanja samo na jedno područje. Projektirao je zgrade, postavio "referentne točke" na termometru - vrenje i smrzavanje vode, izumio zračnu pumpu i uređaj za određivanje jačine vjetra ... Tada su ga počele zanimati mogućnosti mikroskopa. Pogledao je sve pod stostrukim povećanjem koje mu je došlo pod ruku - mrav i buha, zrnce pijeska i alge. Jednom je ispod leće bio komad pluta. Što je mladi znanstvenik vidio? Nevjerojatna slika - ispravno smještene praznine, slične saću. Kasnije je iste stanice pronašao ne samo u mrtvom biljnom tkivu, već i u živom. Hooke ih je nazvao stanicama (eng. stanice) i, zajedno s pedeset drugih zapažanja, opisanih u knjizi "Mikrografija". Međutim, to zapažanje pod brojem 18 donijelo mu je slavu otkrivača stanične strukture živih organizama. Slava, koja ni Guku nije trebala. Ubrzo su ga zarobile druge ideje i više se nije vratio mikroskopu te je zaboravio razmišljati o stanicama.

No, među ostalim znanstvenicima, Hookeovo je otkriće pobudilo iznimnu znatiželju. Talijan Marcello Malpighi nazvao je taj osjećaj "ljudskim svrbežom znanja". Također je počeo ispitivati ​​različite dijelove biljaka kroz mikroskop. Otkrio sam da se sastoje od najmanjih cijevi, vrećica, mjehurića. Pogledao sam Malpighija pod mikroskopom i komade ljudskog i životinjskog tkiva. Nažalost, tadašnja tehnologija bila je preslaba. Stoga znanstvenik nije prepoznao staničnu strukturu životinjskog organizma.

Daljnja povijest otkrića nastavila se u Nizozemskoj. Anthony van Leeuwenhoek (1632-1723) nikada nije mislio da će njegovo ime stajati među velikim znanstvenicima. Sin industrijalca i trgovca iz Delfta, trgovao je i tkaninom. Dakle, Levenguk bi živio kao neugledan poslovni čovjek, da nije njegove strasti i znatiželje. U slobodno vrijeme volio je brusiti staklo izrađujući leće. Holland je bio poznat po svojim optičarima, ali Leeuwenhoek je postigao neviđenu vještinu. Njegovi mikroskopi, koji su se sastojali od samo jedne leće, bili su mnogo jači od onih s nekoliko povećala. On sam je tvrdio da je dizajnirao 200 takvih uređaja, što je dalo povećanje do 270 puta. Ali bilo ih je jako teško koristiti. Evo što je o tome napisao fizičar DS Rozhdestvensky: „Možete zamisliti strašnu neugodnost ovih sićušnih leća. Objekt je blizu leće, leća je blizu oka, nema se gdje staviti nos. " Inače, Levenguk je do svojih posljednjih dana, a doživio je 90 godina, uspio održati vidnu oštrinu.

Prirodni je znanstvenik kroz svoje leće ugledao novi svijet za čije postojanje nisu znali ni očajni sanjari. Najviše od svega, Levenguk su pogodili njegovi stanovnici - mikroorganizmi. Ta su sićušna stvorenja pronađena posvuda: u kapi vode i grumen zemlje, u slini, pa čak i na samom Levenguku. Od 1673. istraživač je slao detaljne opise i skice svojih nevjerojatnih zapažanja u Kraljevsko društvo u Londonu. No stručnjaci mu se nisu žurili vjerovati. Uostalom, povrijeđen im je ponos: "neznalica", "laik", "radnik u manufakturi", a na istom mjestu i u znanosti. Leeuwenhoek je u međuvremenu neumorno slao nova pisma o svojim izvanrednim otkrićima. Zbog toga su akademici morali priznati zasluge Nizozemca. 1680. Kraljevsko društvo izabralo ga je za punopravnog člana. Leeuwenhoek je postala svjetska slavna osoba. Svuda smo išli u Delft pogledati čuda koja su otkrili njegovi mikroskopi. Jedan od najuglednijih gostiju bio je ruski car Petar I. - veliki lovac na sve novo ... Levenguka, koji nije prestao s istraživanjem, ometali su samo brojni gosti. Znatiželja i uzbuđenje natjerali su otkrivača. U 50 godina promatranja Leeuwenhoek je otkrio više od 200 vrsta mikroorganizama i prvi je opisao strukture za koje sada znamo da su ljudske stanice. Konkretno, vidio je eritrocite i spermatozoide (u tadašnjoj terminologiji "loptice" i "životinje"). Naravno, Leeuwenhoek nije pretpostavio da su to stanice. No, on je detaljno pregledao i skicirao strukturu vlakana srčanog mišića. Nevjerojatno zapažanje za osobu s tako primitivnom tehnikom!

Anthony van Leeuwenhoek bio je, možda, jedini znanstvenik u čitavoj povijesti izgradnje stanične teorije bez posebnog obrazovanja. No svi ostali, ne manje poznati istraživači stanica studirali su na sveučilištima i bili su visoko obrazovani ljudi. Njemački znanstvenik Kaspar Friedrich Wolf (1733.-1794.), Na primjer, studirao je medicinu u Berlinu, a zatim u Halleu. Već sa 26 godina napisao je djelo "Teorija podrijetla", zbog čega su ga kolege kod kuće oštro kritizirale. (Nakon toga, na poziv Sanktpeterburške akademije znanosti, Wolf je došao u Rusiju i tamo ostao do kraja života.) Dakle, što je novo za razvoj stanične teorije dalo Wolfovo istraživanje? Opisujući "mjehuriće", "sjemenke", "stanice", vidio je njihove zajedničke značajke u životinjama i biljkama. Osim toga, Wolff je prvi predložio da stanice mogu odigrati određenu ulogu u razvoju organizma. Njegov je rad pomogao drugim znanstvenicima da pravilno shvate ulogu stanica.

Sada je dobro poznato da je glavni dio stanice jezgra. Usput, prvi put je Levenguk opisao jezgru (u eritrocitima ribe) davne 1700. No, ni on ni mnogi drugi znanstvenici koji su vidjeli jezgru nisu joj pridavali veliku važnost. Tek je 1825. češki biolog Jan Evangelista Purkinje (1787.-1869.), Proučavajući jajnu stanicu ptica, obratio pozornost na jezgru. “Komprimirani sferni mjehurić, odjeven u najfiniju ljusku. Ona je ... ispunjena produktivnom snagom, pa sam je zato i nazvao "zametni mjehurić", - napisao je znanstvenik.

Godine 1837. Purkinje je izvijestio znanstveni svijet o rezultatima dugogodišnjeg rada: u svakoj stanici tijela životinje i osobe nalazi se jezgra. Ovo je bila vrlo važna vijest. U to vrijeme bila je poznata samo prisutnost jezgre u biljnim stanicama. Do takvog je zaključka došao engleski botaničar Robert Brown (1773-1858) nekoliko godina prije otkrića Purkinja. Brown je, inače, također skovao izraz "jezgra" (lat. Nucleus). A Purkinje, nažalost, nije uspio generalizirati akumulirano znanje o stanicama. Izvrstan eksperimentator, bio je previše oprezan u zaključcima.

Do sredine XIX stoljeća. znanost se napokon približila dovršenju zgrade koja se zove "teorija stanica". Njemački biolozi Matthias Jakob Schleiden (1804-1881) i Theodor Schwann (1810-1882) bili su prijatelji. Njihove sudbine imaju mnogo zajedničkog, ali glavna stvar koja ih je ujedinila je "ljudski svrbež znanja" i strast prema znanosti. Sin liječnika, odvjetnik po obrazovanju, Matthias Schleiden, u dobi od 26 godina, odlučio je drastično promijeniti svoju sudbinu. Ponovno je upisao sveučilište, na Medicinskom fakultetu, a nakon diplome upisao je fiziologiju biljaka. Cilj njegova rada bio je razumjeti kako dolazi do stvaranja stanica. Schleiden je s pravom vjerovao da vodeća uloga u ovom procesu pripada jezgri. No, opisujući izgled stanica, znanstvenik je, nažalost, pogriješio. Vjerovao je da se svaka nova stanica razvija unutar stare. To, naravno, nije slučaj. Osim toga, Schleiden je smatrao da životinjske i biljne stanice nemaju ništa zajedničko. Zato nije formulirao osnovne postulate stanične teorije. To je učinio Theodor Schwann.

Odrastajući u vrlo religioznoj obitelji, Schwann je sanjao o tome da postane duhovnik. Kako bi se bolje pripremio za duhovnu karijeru, ušao je na filozofski odsjek Sveučilišta u Bonnu. No, uskoro je ljubav prema prirodnim znanostima nadvladala, pa se Schwann preselio na medicinski fakultet. Nakon diplome radio je na Sveučilištu u Berlinu, gdje je proučavao građu leđne vrpce - glavnog organa živčanog sustava životinja iz reda ciklostoma (klasa vodenih kralježnjaka, u koju spadaju svjetiljke i miksini). Znanstvenik je otkrio omotač živčanih vlakana kod ljudi (kasnije nazvan Schwann's). Schwann se ozbiljnim znanstvenim radom bavio samo pet godina. Na vrhuncu svog života i slave, odjednom je odustao od istraživanja, otišao u mali mirni Liege i počeo podučavati. Religija i znanost nikada se nisu uspjele slagati u ovoj divnoj osobi.

U listopadu 1837. u Berlinu se dogodio najvažniji događaj za znanost. Sve se dogodilo u malom restoranu, gdje su dva mladića svratila na međuobrok. Godinama kasnije, jedan od njih - prisjetio se Theodor Schwann: „Jednom, kad sam večerao s Herr Schleiden, ovaj mi je poznati botaničar ukazao na važnu ulogu koju jezgra ima u razvoju biljnih stanica. Odmah sam se prisjetio da sam vidio sličan organ u stanicama leđne žice, i u istom sam trenutku shvatio iznimnu važnost koju bi moje otkriće imalo ako bih mogao pokazati da u stanicama leđne žice ova jezgra svira istu ulogu kao i jezgra. biljke u razvoju svojih stanica ... Od tog trenutka svi moji napori bili su usmjereni ka pronalaženju dokaza o postojanju stanične jezgre. "

Napori nisu bili uzaludni. Dvije godine kasnije objavljena je njegova knjiga "Mikroskopska istraživanja o korespondenciji u strukturi i rastu životinja i biljaka". Iznio je osnovne ideje stanične teorije. Schwann nije samo prvi u stanici vidio ono što ujedinjuje i životinjske i biljne organizme, već je pokazao i sličnost u razvoju svih stanica.

Naravno, svi znanstvenici koji su podigli "zgradu" dijele autorstvo sa Schwannom. A posebno Matthias Schleiden, koji je prijatelju dao sjajnu ideju. Poznat je aforizam: "Schwann je stajao na Schleidenovim plećima." Njegov autor je Rudolf Virchow, izvanredni njemački biolog (1821.-1902.). Virchow posjeduje i drugi popularni izraz: "Omnis cellula e cellula", koji se s latinskog prevodi kao "Svaka stanica iz stanice". Upravo je taj postulat postao trijumfalni lovorov vijenac za Schwannovu teoriju.

Rudolf Virchow proučavao je važnost stanice za cijeli organizam. Njega, koji je završio Medicinski fakultet, posebno je zanimala uloga stanica u bolestima. Virchowovo djelo o bolestima poslužilo je kao osnova za novu znanost - patološku anatomiju. Virkhov je uveo koncept stanične patologije u znanost o bolesti. No, u svojim je potragama otišao predaleko. Predstavljajući živi organizam kao "stanično stanje", Virkhov je stanicu smatrao punopravnom osobnošću. "Stanica ... da, to je upravo osobnost, štoviše, aktivna, aktivna osobnost, a njezina aktivnost je ... proizvod pojava povezanih s nastavkom života."

Godine su prolazile, tehnologija se razvijala, pojavio se elektronski mikroskop koji je povećao desetke tisuća puta. Znanstvenici su uspjeli razotkriti mnoge tajne sadržane u kavezu. Podjela je detaljno opisana, otkriveni su stanični organeli, shvaćeni biokemijski procesi u stanici i konačno je dešifrirana struktura DNA. Čini se da se ništa novo o ćeliji ne može naučiti. Pa ipak, postoji još mnogo nerazumljivih, neriješenih i zasigurno će buduće generacije istraživača položiti nove cigle u izgradnju ćelijske znanosti!

Proučavanje najmanjih struktura živih organizama postalo je moguće tek nakon izuma mikroskopa, t.j. nakon 1600. Prvi opis i slike stanica dao je 1665. engleski botaničar R. Hooke: pregledavajući tanke dijelove osušenog pluta, otkrio je da se one "sastoje od mnogih kuglica". Hooke je svaku od ovih kutija nazvao kavezom ("komorom"). Talijanski istraživač M. Malpighi (1674.), nizozemski znanstvenik A. van Löwenhoek i Englez N. Grew (1682.) ubrzo su dostavili mnogo podataka koji pokazuju staničnu strukturu biljaka. Međutim, nitko od ovih promatrača nije shvatio da je doista važna tvar želatinozni materijal (kasnije nazvan protoplazma) koji ispunjava stanice, te da su "stanice" koje su im se učinile toliko važne jednostavno beživotne celulozne kapsule koje sadrže tu tvar. Sve do sredine 19. stoljeća. u spisima brojnih znanstvenika već su bili vidljivi zametci određene "stanične teorije" kao općeg strukturnog načela. Godine 1831. R. Brown je ustanovio postojanje jezgre u stanici, ali nije uspio procijeniti važnost svog otkrića. Ubrzo nakon Brownovog otkrića, nekoliko je znanstvenika uvjereno da je jezgra uronjena u polutekuću protoplazmu koja ispunjava stanicu. U početku su se vlakna smatrala osnovnom jedinicom biološke strukture. Međutim, već početkom 19. stoljeća. gotovo svi počeli su prepoznavati strukturu koja se zvala mjehurić, kugla ili stanica kao neizostavan element biljnog i životinjskog tkiva. novosibirsk ugradnja video nadzora u kuću cijena brondavideo

Stvaranje stanične teorije. Količina izravnih informacija o stanici i njezinom sadržaju strahovito se povećala nakon 1830. godine, kada su se pojavili poboljšani mikroskopi. Zatim se 1838.-1839. Dogodilo ono što se naziva "majstorov posljednji udar". Botaničar M. Schleiden i anatom T. Schwann praktički su istodobno iznijeli ideju stanične strukture. Schwann je skovao izraz "stanična teorija" i tu teoriju predstavio znanstvenoj zajednici. Prema staničnoj teoriji, sve biljke i životinje sastavljene su od sličnih jedinica - stanica, od kojih svaka ima sva svojstva živih bića. Ova je teorija postala kamen temeljac svakog modernog biološkog mišljenja.

Otkriće protoplazme. U početku je nezasluženo mnogo pažnje posvećivano staničnim stijenkama. Međutim, čak je i F. Dujardin (1835) opisao živi mliječ u jednostaničnim organizmima i crvima, nazvavši ga "sarkod" (tj. "Sličan mesu").

Ta je viskozna tvar, prema njegovu mišljenju, obdarena svim svojstvima živih bića. Schleiden je također otkrio sitnozrnatu tvar u biljnim stanicama i nazvao je "biljna sluz" (1838). Osam godina kasnije, H. von Mohl upotrijebio je izraz "protoplazma" (koji je 1840. upotrijebio J. Purkinje za označavanje tvari od koje se stvaraju embriji životinja u ranim fazama razvoja) i zamijenio je izraz "biljna sluz" sa to. Godine 1861. M. Schultze je otkrio da je sarkod također sadržan u tkivima viših životinja te da je ta tvar strukturno i funkcionalno identična s tzv. protoplazma biljaka. Za ovu "fizičku osnovu života", kako ju je kasnije definirao T. Huxley, usvojen je opći izraz "protoplazma". Koncept protoplazme imao je važnu ulogu u svoje vrijeme; međutim, odavno je jasno da protoplazma nije homogena niti po svom kemijskom sastavu niti po strukturi, pa je taj pojam postupno prestao koristiti. Trenutno se glavnim komponentama stanice obično smatraju jezgra, citoplazma i stanične organele. Kombinacija citoplazme i organela praktički odgovara onome što su prvi citolozi imali na umu govoreći o protoplazmi.

Ostali članci:

Zbog blokiranja oglasa neke funkcije na web mjestu možda neće raditi ispravno! Onemogućite blokator oglasa na ovoj web stranici.

Povijest otkrića i proučavanja stanice. Stanična teorija

Ljudi su saznali za postojanje stanica nakon izuma mikroskopa. Prvi primitivni mikroskop izumio je nizozemski brusilica stakla Z. Jansen (1590) spajanjem dvije leće zajedno.

Engleski fizičar i botaničar R. Hooke, pregledavši rez plute od hrastovog pluta, otkrio je da se sastoji od stanica, sličnih saću, koje je nazvao stanicama (1665.). Da, da ... ovo je isti Hooke, po kojem je slavni fizikalni zakon dobio ime.

Riža. "Rez balsa drva iz knjige Roberta Hookea, 1635-1703."

Godine 1683. nizozemski istraživač A. Van Leeuwenhoek, poboljšavši mikroskop, prvi je put promatrao žive stanice i opisao bakterije.

Ruski znanstvenik Karl Baer otkrio je jajnu stanicu sisavaca 1827. godine. Ovim otkrićem potvrdio je prethodno izraženu ideju engleskog liječnika W. Harveyja da se svi živi organizmi razvijaju iz jajašca.

Jezgru je u biljnim stanicama prvi put otkrio engleski biolog R. Brown (1833).

Radovi njemačkih znanstvenika, botaničara M. Schleidena i zoologa T. Schwanna, bili su od velike važnosti za razumijevanje uloge stanice u živoj prirodi. Oni su prvi formulirali stanična teorija, čija je glavna točka glasila da se svi organizmi, uključujući biljke i životinje, sastoje od najjednostavnijih čestica - stanica, a svaka stanica je neovisna cjelina. Međutim, u tijelu stanice zajedno stvaraju skladno jedinstvo.

Kasnije u stanična teorija dodana su nova otkrića. 1858. njemački znanstvenik R. Virchow dokazao je da se sve stanice od drugih stanica tvore diobom stanice: "svaka stanica je iz stanice".

Teorija stanica poslužila je kao osnova za nastanak u 19. stoljeću.

Povijest otkrića stanične jezgre

znanost citologije. Do kraja XIX stoljeća. zbog komplikacije mikroskopske tehnologije otkrivene su i proučene strukturne komponente stanica i proces njihove diobe. Elektronski mikroskop omogućio je proučavanje najfinijih struktura stanica. Iznenađujuća sličnost pronađena je u finoj strukturi stanica predstavnika svih kraljevstava žive prirode.

Glavne odredbe moderne stanične teorije:

• stanica je strukturna i funkcionalna jedinica svih živih organizama, kao i jedinica razvoja;
• stanice imaju membransku strukturu;
• jezgra je glavni dio eukariotske stanice;
• stanice se razmnožavaju samo diobom;
• stanična građa organizama ukazuje na to da biljke i životinje imaju jedno podrijetlo.

1. Citoplazma 2. Funkcije citoplazme ili uloga citoplazme u stanici 3. Struktura citoplazme 4. Citoplazmatsko kretanje 5. Organoidi citoplazme 6. Sastav citoplazme

Citoplazma- ovo je unutarnje okruženje stanice, ograničeno staničnom membranom, osim jezgre i vakuole. Ranije je rečeno da je stanica 80% vode. Značajka strukture citoplazme stanice je da većina vodene strukture stanice pada na citoplazmu. Čvrsti dio citoplazme uključuje proteine, ugljikohidrate, fosfolipide, kolesterol i druge organske spojeve koji sadrže dušik, mineralne soli, uključke u obliku kapljica glikogena (u životinjskim stanicama) i druge tvari.

§ 10. Povijest otkrića stanice. Stvaranje stanične teorije

Gotovo svi procesi staničnog metabolizma odvijaju se u citoplazmi. Također, citoplazma sadrži rezervne hranjive tvari i netopivi metabolički otpad.

Funkcije citoplazme ili uloga citoplazme:
1. Sve dijelove ćelije vezati u jednu cjelinu;
2. U njoj se odvijaju kemijski procesi;
3. Vrši transport tvari;
4. Obavlja pomoćnu funkciju.

DO strukturne značajke citoplazme uključuju sljedeće:
1. Bezbojna viskozna tvar;
2. je u stalnom kretanju;
3. Sadrži organoide (trajne strukturne komponente i stanične inkluzije, te nestalne strukturne stanice);
4. Uključivanja mogu biti u obliku kapi (masti) i žitarica (bjelančevine i ugljikohidrati).

Kako izgleda citoplazma možete vidjeti na primjeru strukture biljne ili životinjske stanice.

Kretanje citoplazme u stanici je gotovo kontinuirano. Kretanje same citoplazme provodi se na štetu citoskeleta, ili bolje rečeno, zbog promjene oblika citoskeleta.

Svi organoidi smješteni u stanici mogu se pripisati organoidima citoplazme stanice, budući da se svi nalaze unutar citoplazme. Svi organoidi u citoplazmi su u pokretnom stanju i mogu se kretati zbog citoskeleta.

Sastav citoplazme uključuje:
1. Voda oko 80%;
2. Proteini oko 10%;
3. Lipidi oko 2%;
4. Organske soli oko 1%;
5. Anorganske soli 1%;
6. RNA oko 0,7%;
7. DNK je približno 0,4%.
Imenovani sastav citoplazme vrijedi za eukariotske stanice.

Otkriću ćelije prethodio je izum mikroskopa krajem 16. stoljeća (Z. Jansen).

Prvi je ugledao kaveze R. Hooke (1665). Pomoću povećala ispitivao je dijelove tkiva živih organizama. Na presjeku biljnog čepa vidio je staničnu strukturu i nazvao stanice pojedinačnih stanica. Hooke je vjerovao da su same stanice praznine, a sadržaj živog organizma zatvoren je u okvir (staničnu stijenku).

Nešto kasnije, A. Levenguk, koristeći napredniji mikroskop, vidio je točno sadržaj stanica, uključujući bakterije.

1827. K. Baer je otkrio jajnu stanicu, čime je dokazao pretpostavku da se svi živi organizmi razvijaju iz stanice.

Nekoliko godina kasnije, jezgra sadržana u stanici otvorena je (R. Brown).

Sažimajući prethodno otkrića, T. Schwann je razvio prvu verziju stanične teorije koja je dokazala jedinstvo stanične strukture biljaka i životinja. Međutim, u teoriji Schwannovih stanica postojala je jedna pogrešna pretpostavka, posuđena od drugog istraživača stanica - M. Schleidena. Obojica su znanstvenika vjerovali da se stanice mogu formirati od nestaničnih struktura i tvari.

Sredinom 19. stoljeća R.

Otvaranje ćelija

Virchow je dokazao da su sve stanice nastale samo od drugih stanica njihovom podjelom ("svaka stanica iz stanice").

Istodobno nastaje znanost o citologiji koja proučava građu i procese u stanicama.

U drugoj polovici 19. stoljeća otkrivene su mnoge komponente stanice i uočena je uloga jezgre u diobi stanica.

U prvoj polovici 20. stoljeća elektronskim mikroskopom otkriveni su ostatak manjih staničnih struktura. Postalo je očito da stanice različitih organizama i različitih tkiva imaju mnogo zajedničkog.

POVIJEST BIOLOGIJE OD DARNIH VREMENA DO POČETKA XX. STOLJEĆA

Blyakher L.Ya.

MIKROSKOPSKO ISTRAŽIVANJE STRUKTURE I RAZVOJA ORGANIZMA

Moskva, "Znanost", 1972

Opisi prvih ćelija

Pojam diskretnosti životinjskih i biljnih organizama, odnosno njihove izgradnje od zasebnih jedinica koje se zovu ili "stanice" (R. Hooke), zatim "vrećice" ili "mjehurići" (M. Malpighi, N. Gru), zatim "zrna" (K. Wolf), dugo su ostali lišeni specifičnog sadržaja, budući da se o prirodi tih formacija nije znalo ništa. Otišli su nezapaženi opisi F. Fontane (1781.), koji je vidio i prikazao jezgre, pa čak i nukleole u stanicama kože jegulje; Fontana je, naravno, bio daleko od razumijevanja smisla i značaja njegovih zapažanja. Još početkom 19. stoljeća. o mikroskopskoj strukturi organiziranih tijela prošireni su na zauzimanje apstraktnih stavova. Na primjer, u "Udžbeniku prirodne filozofije" (1809.) L. Okena, živa tijela opisana su kao nakupine čestica, koje je nazvao "organski kristali", "sluzavi mjehurići", "organske točke", "galvanski mjehurići" pa čak i "ciliates".

Izum akromatskog mikroskopa i stalno poboljšanje njegovih optičkih sposobnosti omogućilo je pristupanje proučavanju prave strukture stanica, prvenstveno biljnih stanica; isprva su uspjeli vidjeti najuočljiviju strukturnu formaciju - ljusku. O pravoj diskretnosti tijela viših biljaka moglo se govoriti tek nakon što je 1812. njemački botaničar Moldengauer uspio maceracijom odvojiti ćelije jedna od druge.

Otvaranje jezgre

Embrionski mjehurić Purkine. Iz Purkineovog rada na razvoju kokošjeg jaja (1825)

Jezgra stanice, koju je Fontana prvi put vidio u životinjskim stanicama, ponovno je otkrivena 1825. u neinkubiranom kokošjem jajetu (J. Purkin), a 1831.-1832. U biljnim stanicama (F. Mirbel). R. Brown (1833) pokazao je da je jezgra neophodna komponenta svake stanice. Pojmove "jezgra" i "jezgra" uveo je G. Valentin, student Purkine; međutim, Purkine i njegovi kolege nisu imali pojma o značaju ovih formacija. Uskoro je stanična jezgra privukla veliku pozornost F. Meyena (1828), M. Schleidena (1838) i T. Schwanna (1839). Schleiden je taj koji posjeduje pogrešnu teoriju stanične neoplazme u kojoj je jezgri pridavao odlučujuću važnost nazivajući je stoga citoblastom (tvorbom stanica).

Stvaranje stanične teorije

Prijelaz 30 -ih i 40 -ih godina XIX stoljeća. obilježila je temeljna generalizacija koja se naziva stanična teorija. Govoreći o postignućima prirodne znanosti u prvoj polovici i sredini 19. stoljeća, F. Engels je na prvo mjesto postavio "tri velika otkrića": zajedno s dokazima očuvanja i pretvorbe energije i Darwinovom evolucijskom teorijom, Engels je nazvao staničnu teoriju. “Veo misterija”, napisao je, “koji je obavijao proces nastajanja i rasta i strukturu organizama, bio je otkinut. Čudo, do tada neshvatljivo, pojavilo se u obliku procesa koji se odvija prema zakonu koji je u biti identičan za sve višestanične organizme.

Postupno se pripremala stanična teorija, odnosno doktrina stanica kao tvorevina koje čine osnovu strukture biljnih i životinjskih organizama. Materijali za ovu generalizaciju nakupljeni su u studijama J. Purkinea i njegovih učenika, osobito G. Valentina, u djelima škole I. Müllera, osobito u djelima J. Henlea. E. Gurlt (1835) usporedio je stanice malpigijevskog sloja epidermisa s biljnim stanicama, a stanice rožnice - A. Donne (1837). Istodobno su više puta zabilježene razlike između stanica biljnih i životinjskih organizama. Čak je i Purkine, koji se najviše približio formuliranju stanične teorije, vjerovao da "zrna" od kojih se sastoji životinjsko tkivo nisu identična "stanicama" biljaka, budući da je u biljnim stanicama važno razlikovno obilježje membrana koja okružuje staničnu šupljinu, a u životinja stanice bez uočljive ljuske i ispunjene granuliranim sadržajem.

T.

17. Povijest otkrića stanica

U literaturi o povijesti stanične teorije odavno je izražena izjava, s vremena na vrijeme ponavljana u današnje vrijeme, da teorija stanica kao strukturnih tvorevina zajedničkih biljkama i životinjama jednako pripada botaničaru M. Schleidenu i zoolog T. Schwann. Međutim, krajem prošlog stoljeća M. Heidenhain, a kasnije F. Studnichka, a osobito sovjetski histolog i povjesničar stanične teorije 3. S. Katsnelson jasno je pokazao da je uloga Schleidena i Schwanna u stvaranju stanica teorija je nejednaka. Istinskim utemeljiteljem ove teorije valja smatrati Schwanna, koji je, osim rezultata vlastitog istraživanja, koristio zapažanja Purkinea i njegovih učenika, Schleidena i niza drugih botaničara i zoologa.

Schwannova stanična teorija sadrži tri glavne generalizacije - teoriju nastanka stanica, dokaz stanične strukture svih organa i dijelova tijela i proširenje ova dva načela na rast i razvoj životinja i biljaka.

Mogućnost usporedbe biljnih i životinjskih stanica i prepoznavanja potpune podudarnosti (homologije) između biljnih i životinjskih stanica bila je posljedica dva stava iz kojih je Schwanl pošao. Zajedno sa Schleidenom, prihvatio je, prvo, da su stanice šuplje formacije nalik mjehurićima, i drugo, da u oba kraljevstva prirode stanice nastaju iz nestrukturne nestanične tvari koja se nalazi unutar ili između stanica; Schwann je potonji nazvao citoblastom. 3. S. Katsnelson izrazio je paradoksalnu i istodobno ispravnu ideju da su upravo ti pogrešni stavovi o prirodi stanica i načinu njihova podrijetla omogućili Schwannu da uvidi njihovu sličnost u biljkama i životinjama, dok je ispravniji stav životinjskih stanica kao formacije koje se sastoje od zrnaste tvari i, za razliku od biljnih stanica, obično bez membrana, razvijene u Purkineu, odvraćale su ga od ideje homologije stanica u biljkama i životinjama.

Teoriju stanica kao široku biološku generalizaciju Schwann je izrazio sljedećim riječima: "Razvoj stava da za sve organske derivate postoji opći princip formiranja i da je takva tvorba stanica ... možemo dati ime staničnu teoriju. "

Otkriće protoplazme

Daljnji razvoj stanične teorije bio je povezan s proučavanjem unutarnje strukture stanica. Purkine je nazvao osnovnu tvar stanica "protoplazmom", barem u odnosu na životinjske zametke, a Dujardin je za označavanje te osnovne tvari uveo izraz sarkod, koji je izvorno nazvao sadržaj najjednostavnijih životinja - rizopoda, flagelata i cilijata.

Kao što je navedeno u 20. poglavlju, krajem 1930 -ih i početkom 1940 -ih postojala su dva gledišta o strukturi protozoa. H. Ehrenberg (1838) branio je ideju da cilijari imaju složenu strukturu, usporedivu sa strukturom višestaničnih životinja. Ehrenbergova pogreška svodi se na činjenicu da je previše izravno usporedio cilijade s višestaničnim životinjama i nije uspio ustanoviti da su brojni "želuci" cilija koje je opisao zapravo nestabilne formacije, ali pojavljuju se i nestaju probavne vakuole. Kasnije, nekoliko desetljeća nakon Ehrenberga, otkriveno je da struktura cilija doista može biti vrlo složena.

Za razliku od Ehrenbergovog mišljenja, Dujardin je branio elementarnu strukturu cilijata i drugih jednostaničnih organizama, koji se, prema njegovu mišljenju, sastoje od sar koda i lišeni su bilo kakvih organa. Najjednostavnije od ostalih, višestanične životinje odvojio je njemački zoolog K. Siebold, autor "Udžbenika usporedne anatomije beskralježnjaka" (1848); međutim, tek nakon djela M. Schulpea, A. Kellikera i, osobito, E. Haeckela, nastala je ideja da se tijelo protozoa (Protozoa) sastoji od jedne stanice, koja odgovara nebrojenim stanicama, od kojih je tijelo druge životinje, zvane višestanične, izgrađene su, bile općenito priznate.

Polutekuća, zrnasta tvar, koja prema Dujardinu ispunjava tijelo najjednostavnijih životinja, viđena je i u biljnim stanicama. Taj sadržaj biljnih stanica u razdoblju koje je prethodilo stvaranju stanične teorije otkrili su F. Meyen i M. Schleiden, ali u njemu nisu vidjeli nositelja vitalnih svojstava stanice. To je učinjeno kasnije, kada je Hugo von Mohl u svom djelu "O kretanju soka unutar stanice" (1846), na temelju zapažanja, dokazao da se protoplazma može samostalno kretati. Moleova zapažanja o biljnim stanicama potvrdili su F. Cohn (1850) i N. Pringsheim (1854). Cohn je tvrdio da su optička, fizikalna i kemijska svojstva kap -koda ili kontraktilne tvari životinjskih stanica sasvim u skladu s protoplazmom biljnih stanica. F. Leydig u svom "Udžbeniku histologije čovjeka i životinja" (1857) sugerirao je da membrana, koja se prije smatrala bitnom i bitnom komponentom stanice, često može biti odsutna te da su glavne strukturne komponente stanice protoplazmu i jezgru.

Prve pretpostavke o stvaranju stanica

Jedan od temelja stanične teorije bila je ideja koju je Schleiden izrazio i shvatio Schwann, o slobodnom stvaranju stanica od tvari bez strukture koja se nalazi unutar stanica (Schleidenovo mišljenje) ili izvan njih u obliku posebne tvari koja tvori stanice , ili citoblastoma (Schwannovo mišljenje). Ove ideje o načinu stvaranja stanica malo su se razlikovale od pogleda na tu temu P. Turpina (1827), koji je vjerovao da se zrna koja nastaju na unutarnjoj površini stanične membrane pretvaraju u mlade stanice i da se takav proces formiranja stanica može se ponavljati unedogled.

Godine 1833. T. Mol je izrazio jednako neutemeljeno stajalište da nove stanice "nastaju ... bez organske veze jedna s drugom i s majčinim organizmom ... iz zamućene zrnaste mase suspendirane u staničnom soku".

Otkriće stanične diobe

Istodobno sa Schleidenovim člankom, koji je Schwanna potaknuo na razmišljanje o univerzalnoj metodi stvaranja stanica i time odigrao važnu ulogu u stvaranju stanične teorije, objavljeno je Molovo djelo "O razvoju stoma" (1838), koje opisuje podjelu stanice namijenjene stvaranju zatvarača stanica stomata. Jezgru, kako slijedi iz slika u gore spomenutom radu, Mole nije vidio ni u stanicama trbuha ni u majčinskim stanicama spora Anthocerosa, čiju je podjelu opisao godinu dana kasnije. Početkom 1940 -ih pravo znanje o načinu nastanka stanica bilo je toliko oskudno da se ne treba čuditi pojavi fantastičnih opisa ovih pojava. Tako je A. Griesbach (1844.) tvrdio da se mlade stanice razvijaju iz zametka starih stanica koje slobodno plutaju u soku, a G. Karsten (1843.) prihvatio je endogeni nastanak stanica prema tipu višestrukog "gniježđenja" stanica uzastopnih generacije jedna u drugu. Schleiden i Schwann bili su svjesni prethodno objavljenih radova Dumortiera (1832.) i Mola (1835.), koji su opisivali umnožavanje stanica nitastih algi podjelom, ali tim opisima nisu pridavali važnost.

Od početka 1940 -ih botaničari (N.I.Zheleznov, F. Unger, K. Negeli) i zoolozi (R. Remak, A. Kelliker i N.A. Njihovo je istraživanje pripremilo generalizaciju koju je slavni njemački patolog R. Virkhov formulirao u obliku aforizma: omnis cellula e cellula [svaka stanica (dolazi samo) iz stanice].

1. Tko posjeduje otvor ćelije? Tko je autor i utemeljitelj stanične teorije? Tko je nadopunio staničnu teoriju načelom: "Svaka stanica je iz stanice"?

R. Virchow, R. Brown, R. Hooke, T. Schwann, A. van Leeuwenhoek.

Otkriće stanice pripada R. Hookeu.

R. Virkhov je staničnu teoriju nadopunio načelom „Svaka stanica je iz stanice“.

2. Koji su znanstvenici dali značajan doprinos razvoju ideja o stanici? Koje su zasluge svakog od njih?

● R. Hooke - otvaranje ćelije.

● A. van Leeuwenhoek - otkriće jednostaničnih organizama, eritrocita, spermatozoida.

● J. Purkine - otvaranje jezgre u životinjskoj stanici.

● R. Brown - otkriće jezgre u biljnim stanicama, zaključak da je jezgra neizostavna komponenta biljne stanice.

● M. Schleiden - dokaz da je stanica osnovna strukturna jedinica biljaka.

● T. Schwann - zaključak da se sva živa bića sastoje od stanica, stvaranje stanične teorije.

● R. Virkhov - nadopunjavanje stanične teorije načelom "Svaka stanica je iz stanice".

3. Oblikujte glavne odredbe stanične teorije. Koliki je doprinos stanične teorije razvoju prirodno-znanstvene slike svijeta?

1. Stanica je elementarna strukturna i funkcionalna jedinica živih organizama, koja posjeduje sve karakteristike i svojstva živih organizama.

2. Stanice svih organizama slične su strukture, kemijskog sastava i osnovnih manifestacija vitalne aktivnosti.

3. Stanice nastaju dijeljenjem izvorne matične stanice.

4. U višestaničnom organizmu stanice su specijalizirane za funkciju i tvore tkiva. Organi i organski sustavi izgrađeni su od tkiva.

Teorija stanica imala je značajan utjecaj na razvoj biologije i poslužila je kao temelj za daljnji razvoj mnogih bioloških disciplina - embriologije, histologije, fiziologije itd. Osnovne odredbe stanične teorije zadržale su svoj značaj do danas.

4. Koristeći znanje stečeno na proučavanju biologije u 6-9 razredima, primjerima dokazujemo valjanost četvrte odredbe stanične teorije.

Na primjer, unutarnja (sluzna) membrana ljudskog tankog crijeva uključuje stanice pokrovnog epitela, koje osiguravaju apsorpciju hranjivih tvari i obavljaju zaštitnu funkciju. Stanice žljezdanog epitela luče probavne enzime i druge biološki aktivne tvari. Srednju (mišićnu) membranu tvori glatko mišićno tkivo čije stanice obavljaju motoričku funkciju uzrokujući miješanje prehrambenih masa i njihovo kretanje prema debelom crijevu. Vanjsku ljusku tvori vezivno tkivo koje vrši zaštitnu funkciju i osigurava prianjanje tankog crijeva na stražnju stijenku trbuha. Tako tanko crijevo tvore različita tkiva čije su stanice specijalizirane za obavljanje određenih funkcija. Zauzvrat, tanko crijevo zajedno s drugim organima (jednjak, želudac itd.) Tvori ljudski probavni sustav.

Pokrovne stanice kože lista imaju zaštitnu funkciju. Pokrivne i bočne stanice tvore stomatalni aparat koji osigurava transpiraciju i izmjenu plinova. Stanice parenhima koji nose klorofil provode fotosintezu.

Otkriće stanične jezgre. Schleiden i njegova teorija citogeneze

Vene listova uključuju vlakna koja daju mehaničku čvrstoću i vodljiva tkiva čiji elementi osiguravaju transport otopina. Slijedom toga, list (biljni organ) tvore različita tkiva čije stanice obavljaju određene funkcije.

5. Sve do 1830 -ih godina. široko se vjerovalo da su stanice "vrećice" s hranjivim sokom, dok se njegova membrana smatrala glavnim dijelom stanice. Što je moglo uzrokovati ovu ideju stanica? Koja su otkrića doprinijela promjeni ideja o građi i funkcioniranju stanica?

Povećavajuća moć tadašnjih mikroskopa nije dopuštala detaljno proučavanje unutarnjeg sadržaja stanica, ali su se njihove ljuske jasno razlikovale. Stoga su znanstvenici obraćali pozornost prvenstveno na oblik stanica i strukturu njihovih membrana, a unutarnji sadržaj smatrao se "hranjivim sokom".

Rad J. Purkinea (otkrio jezgru u jajetu ptica, uveo pojam "protoplazme") i R. Browna (opisao jezgru u biljnim stanicama, došao je do zaključka da je on neizostavan dio biljnih stanica ).

6. Dokazati da se radi o stanici koja je elementarna strukturna i funkcionalna jedinica živih organizama.

Stanica je izolirana, najmanja struktura koja ima sve glavne značajke živih bića: metabolizam i energiju, samoregulaciju, razdražljivost, sposobnost rasta, razvoja i razmnožavanja, pohranu nasljednih informacija i njihovo prenošenje do stanica kćeri tijekom diobe . Sva ta svojstva u agregatu se ne očituju u pojedinim komponentama stanice. Svi se živi organizmi sastoje od stanica; nema života izvan stanice. Stoga je stanica elementarna strukturna i funkcionalna jedinica živih organizama.

7 *. Veličina većine biljnih i životinjskih stanica je 20-100 mikrona, odnosno stanice su prilično male strukture. Što uzrokuje mikroskopsku veličinu stanica? Objasnite zašto se biljke i životinje ne sastoje od jedne (ili nekoliko) ogromnih stanica, već od mnogih malih.

Za održavanje vitalne aktivnosti, stanica mora neprestano izmjenjivati ​​tvari sa svojim okolišem. Potrebe stanice za opskrbom hranjivim tvarima, kisikom, za izlučivanje krajnjih produkata metabolizma određene su njezinim volumenom, a brzina transporta tvari ovisi o površini. Tako s povećanjem veličine stanica njihove potrebe rastu proporcionalno kocki (x3) linearne veličine (x), a transport tvari "zaostaje", jer raste proporcionalno kvadratu (x2). Zbog toga je brzina vitalnih procesa u stanicama inhibirana. Stoga je većina stanica mikroskopske veličine.

Biljke i životinje sastoje se od mnogo malih stanica, a ne jedne (ili nekoliko) ogromnih jer:

● Stanicama je "povoljno" što su male (razlog za to istaknut je u prethodnom odlomku).

● Jedna ili više stanica ne bi bile dovoljne za obavljanje svih specifičnih funkcija koje su u osnovi vitalnih aktivnosti tako visoko organiziranih organizama kao što su biljke i životinje. Što je viša razina organizacije živog organizma, to je više vrsta stanica uključeno u njegov sastav i izraženija stanična specijalizacija.

● U višestaničnom organizmu stanični se sastav stalno obnavlja - stanice umiru, a zamjenjuju ih druge. Smrt jedne (ili nekoliko) ogromnih stanica dovela bi do smrti cijelog organizma.

* Zadaci označeni zvjezdicom uključuju učenike koji iznose različite hipoteze. Stoga se pri postavljanju ocjene učitelj ne treba voditi samo odgovorom koji je ovdje dat, već treba uzeti u obzir svaku hipotezu, ocjenjujući biološko razmišljanje učenika, logiku njihova zaključivanja, originalnost ideja itd. Nakon toga, poželjno je učenike upoznati s datim odgovorom.

Daškov M.L.