– หน่วยโครงสร้างและหน้าที่เบื้องต้นของสิ่งมีชีวิตทุกชนิด มันสามารถดำรงอยู่เป็นสิ่งมีชีวิตแยกจากกัน (แบคทีเรีย โปรโตซัว สาหร่าย เชื้อรา) หรือเป็นส่วนหนึ่งของเนื้อเยื่อของสัตว์หลายเซลล์ พืช และเชื้อรา

ประวัติความเป็นมาของการศึกษาเซลล์ ทฤษฎีเซลล์

กิจกรรมชีวิตของสิ่งมีชีวิตในระดับเซลล์ได้รับการศึกษาโดยศาสตร์แห่งเซลล์วิทยาหรือชีววิทยาของเซลล์ การเกิดขึ้นของเซลล์วิทยาในฐานะวิทยาศาสตร์มีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับการสร้างทฤษฎีเซลล์ ซึ่งเป็นลักษณะทั่วไปทางชีววิทยาที่กว้างที่สุดและเป็นพื้นฐานที่สุด

ประวัติความเป็นมาของการศึกษาเซลล์มีความเชื่อมโยงอย่างแยกไม่ออกกับการพัฒนาวิธีการวิจัย โดยหลักๆ คือการพัฒนาเทคโนโลยีด้วยกล้องจุลทรรศน์ กล้องจุลทรรศน์ถูกใช้ครั้งแรกเพื่อศึกษาเนื้อเยื่อพืชและสัตว์โดยนักฟิสิกส์และนักพฤกษศาสตร์ชาวอังกฤษ Robert Hooke (1665) ในขณะที่ศึกษาส่วนหนึ่งของปลั๊กแกนของต้นเอลเดอร์เบอร์รี่ เขาได้ค้นพบโพรงที่แยกจากกัน - เซลล์หรือเซลล์

ในปี ค.ศ. 1674 Anthony de Leeuwenhoek นักวิจัยชาวดัตช์ผู้มีชื่อเสียงได้ปรับปรุงกล้องจุลทรรศน์ (ขยาย 270 เท่า) และค้นพบสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวในหยดน้ำ เขาค้นพบแบคทีเรียในคราบฟัน ค้นพบและอธิบายเซลล์เม็ดเลือดแดงและอสุจิ และบรรยายโครงสร้างของกล้ามเนื้อหัวใจจากเนื้อเยื่อของสัตว์

• พ.ศ. 2370 (ค.ศ. 1827) – เค. แบร์ เพื่อนร่วมชาติของเราค้นพบไข่
• พ.ศ. 2374 (ค.ศ. 1831) – โรเบิร์ต บราวน์ นักพฤกษศาสตร์ชาวอังกฤษ บรรยายถึงนิวเคลียสในเซลล์พืช
• พ.ศ. 2381 (ค.ศ. 1838) – นักพฤกษศาสตร์ชาวเยอรมัน Matthias Schleiden หยิบยกแนวคิดเกี่ยวกับเอกลักษณ์ของเซลล์พืชจากมุมมองของการพัฒนา
• พ.ศ. 2382 (ค.ศ. 1839) – เทโอดอร์ ชวานน์ นักสัตววิทยาชาวเยอรมัน ได้สรุปข้อสรุปขั้นสุดท้ายเกี่ยวกับเซลล์พืชและสัตว์ โครงสร้างทั่วไป- ในงานของเขา "การศึกษาด้วยกล้องจุลทรรศน์เกี่ยวกับความสอดคล้องในโครงสร้างและการเจริญเติบโตของสัตว์และพืช" เขาได้กำหนดทฤษฎีเซลล์โดยพิจารณาว่าเซลล์ใดเป็นพื้นฐานโครงสร้างและหน้าที่ของสิ่งมีชีวิต
• พ.ศ. 2401 (ค.ศ. 1858) รูดอล์ฟ เวอร์โชว นักพยาธิวิทยาชาวเยอรมัน ได้ประยุกต์ใช้ทฤษฎีเซลล์ในพยาธิวิทยา และเสริมด้วยข้อกำหนดที่สำคัญ:

1) เซลล์ใหม่สามารถเกิดขึ้นได้จากเซลล์ก่อนหน้าเท่านั้น

2) โรคของมนุษย์มีพื้นฐานมาจากการละเมิดโครงสร้างเซลล์

ทฤษฎีเซลล์ในรูปแบบสมัยใหม่ประกอบด้วยบทบัญญัติหลักสามประการ:

1) เซลล์ - หน่วยโครงสร้างเบื้องต้น หน้าที่ และพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด - แหล่งกำเนิดหลักของชีวิต

2) เซลล์ใหม่เกิดขึ้นจากการแบ่งเซลล์ก่อนหน้า เซลล์เป็นหน่วยพื้นฐานของการพัฒนาสิ่งมีชีวิต

3) หน่วยโครงสร้างและหน้าที่ของสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์คือเซลล์

ทฤษฎีเซลล์มีอิทธิพลอย่างมากต่อการวิจัยทางชีววิทยาทุกด้าน

ผู้คนได้เรียนรู้เกี่ยวกับการดำรงอยู่ของเซลล์หลังจากการประดิษฐ์กล้องจุลทรรศน์ กล้องจุลทรรศน์แบบดั้งเดิมตัวแรกสุดถูกคิดค้นโดยเครื่องบดแก้วชาวดัตช์ Z. Jansen (1590) โดยเชื่อมต่อเลนส์สองตัวเข้าด้วยกัน

นักฟิสิกส์และนักพฤกษศาสตร์ชาวอังกฤษ R. Hooke ได้ตรวจสอบส่วนหนึ่งของต้นโอ๊กไม้ก๊อก พบว่าประกอบด้วยเซลล์ที่คล้ายกับรวงผึ้งซึ่งเขาเรียกว่าเซลล์ (1665) ใช่ ใช่... นี่คือฮุคคนเดียวกัน ซึ่งตั้งชื่อตามชื่อกฎฟิสิกส์อันโด่งดัง

ข้าว. "ท่อนหนึ่งของไม้บัลซาจากหนังสือของโรเบิร์ต ฮุค ค.ศ. 1635-1703"

ในปี 1683 A. Van Leeuwenhoek นักวิจัยชาวดัตช์ ได้ปรับปรุงกล้องจุลทรรศน์ สังเกตเซลล์ที่มีชีวิต และบรรยายถึงแบคทีเรียเป็นครั้งแรก

นักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย คาร์ล แบร์ ค้นพบไข่ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในปี พ.ศ. 2370 ด้วยการค้นพบนี้ เขายืนยันความคิดที่แสดงไว้ก่อนหน้านี้ของแพทย์ชาวอังกฤษ ดับเบิลยู. ฮาร์วีย์ ที่ว่าสิ่งมีชีวิตทุกชนิดพัฒนามาจากไข่

นิวเคลียสถูกค้นพบครั้งแรกในเซลล์พืชโดยนักชีววิทยาชาวอังกฤษ อาร์. บราวน์ (1833)

ผลงานของนักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน: นักพฤกษศาสตร์ M. Schleiden และนักสัตววิทยา T. Schwann มีความสำคัญอย่างยิ่งในการทำความเข้าใจบทบาทของเซลล์ในธรรมชาติที่มีชีวิต พวกเขาเป็นคนแรกที่กำหนด ทฤษฎีเซลล์ประเด็นหลักที่ระบุว่าสิ่งมีชีวิตทั้งหมดรวมถึงพืชและสัตว์ประกอบด้วยเซลล์อนุภาคที่ง่ายที่สุดและแต่ละเซลล์เป็นเซลล์ที่เป็นอิสระทั้งหมด อย่างไรก็ตาม ในร่างกาย เซลล์จะทำงานร่วมกันเพื่อสร้างความสามัคคีที่กลมกลืนกัน

ต่อมาใน ทฤษฎีเซลล์มีการเพิ่มการค้นพบใหม่ ในปี 1858 นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน อาร์. เวอร์โชว ยืนยันว่าเซลล์ทั้งหมดถูกสร้างขึ้นจากเซลล์อื่นผ่านการแบ่งเซลล์: “ทุกเซลล์มาจากเซลล์”

ทฤษฎีเซลล์ทำหน้าที่เป็นพื้นฐานสำหรับการเกิดขึ้นในศตวรรษที่ 19 วิทยาศาสตร์เซลล์วิทยา ถึง ปลายศตวรรษที่ 19วี. ต้องขอบคุณความซับซ้อนที่เพิ่มขึ้นของเทคโนโลยีกล้องจุลทรรศน์ ทำให้ส่วนประกอบโครงสร้างของเซลล์และกระบวนการแบ่งเซลล์ถูกค้นพบและศึกษา กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนทำให้สามารถศึกษาโครงสร้างเซลล์ที่ดีที่สุดได้ ความคล้ายคลึงกันที่น่าทึ่งถูกค้นพบในโครงสร้างที่ดีของเซลล์ของตัวแทนของอาณาจักรแห่งธรรมชาติที่มีชีวิตทั้งหมด

บทบัญญัติพื้นฐานของทฤษฎีเซลล์สมัยใหม่:

• เซลล์เป็นหน่วยโครงสร้างและหน้าที่ของสิ่งมีชีวิตทุกชนิด เช่นเดียวกับหน่วยของการพัฒนา
• เซลล์มีโครงสร้างเมมเบรน
• นิวเคลียส - ส่วนหลักของเซลล์ยูคาริโอต
• เซลล์สืบพันธุ์โดยการแบ่งเท่านั้น
• โครงสร้างเซลล์ของสิ่งมีชีวิตบ่งชี้ว่าพืชและสัตว์มีต้นกำเนิดเดียวกัน

1. เป็นครั้งแรกที่เขาได้เห็นและบรรยายถึงเซลล์พืช: R. Virchow; อาร์. ฮุค; เค. แบร์; เอ. ลีเวนฮุก. 2. ปรับปรุงกล้องจุลทรรศน์และมองเห็นสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวเป็นครั้งแรก: M. Schleiden; อ. เลเวนกุก; อาร์. เวอร์โชว; อาร์. ฮุค.

3. ผู้สร้างทฤษฎีเซลล์คือ: C. Darwin และ A. Wallace; ที. ชวานน์ และ เอ็ม. ชไลเดน; กรัม เมนเดล และ ที. มอร์แกน; R. Hooke และ N.G. 4. ทฤษฎีเซลล์ไม่เป็นที่ยอมรับสำหรับ: เชื้อราและแบคทีเรีย; ไวรัสและแบคทีเรีย สัตว์และพืช แบคทีเรียและพืช 5. โครงสร้างเซลล์ของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดบ่งบอกถึงความสามัคคี องค์ประกอบทางเคมี- ความหลากหลายของสิ่งมีชีวิต ความเป็นเอกภาพแห่งกำเนิดของสิ่งมีชีวิตทั้งปวง ความสามัคคีของสิ่งมีชีวิตและธรรมชาติที่ไม่มีชีวิต

โปรคาริโอตเป็นสิ่งมีชีวิตที่เซลล์ไม่มีนิวเคลียส โปรคาริโอต (จากภาษาละติน pro - ก่อน แทน และนิวเคลียสคาริโอตของกรีก) เป็นอาณาจักรของสิ่งมีชีวิต ซึ่งรวมถึงอาณาจักรของอาร์เคีย (Archebacteria) และแบคทีเรียที่แท้จริง (Eubacteria) แบคทีเรียที่แท้จริง ได้แก่ แบคทีเรียและไซยาโนแบคทีเรีย (ชื่อล้าสมัยคือ "สาหร่ายสีน้ำเงินแกมเขียว") อะนาล็อกของนิวเคลียสคือโครงสร้างที่ประกอบด้วย DNA, โปรตีนและ RNA

เซลล์โปรคาริโอตมีอุปกรณ์พื้นผิวและไซโตพลาสซึมซึ่งมีออร์แกเนลล์จำนวนหนึ่งและมีส่วนประกอบต่างๆ มากมาย เซลล์โปรคาริโอตไม่มีออร์แกเนลล์ส่วนใหญ่ (ไมโตคอนเดรีย, พลาสติด, เอนโดพลาสมิกเรติคูลัม, กอลจิคอมเพล็กซ์, ไลโซโซม, ศูนย์กลางเซลล์ ฯลฯ )

ขนาดของโปรคาริโอตมักจะแตกต่างกันระหว่าง 0.2 -30 ไมครอนในเส้นผ่านศูนย์กลางหรือความยาว บางครั้งเซลล์ของพวกมันก็ใหญ่กว่ามาก ดังนั้นสกุล Spirocheta บางชนิดจึงมีความยาวได้ถึง 250 ไมครอน รูปร่างของเซลล์โปรคาริโอตมีความหลากหลาย: เกลียวทรงกลม, รูปทรงแท่ง, รูปทรงลูกน้ำหรือเกลียวเกลียว ฯลฯ

เครื่องมือพื้นผิวของเซลล์โปรคาริโอตประกอบด้วยพลาสมาเมมเบรน ผนังเซลล์ และบางครั้งก็เป็นแคปซูลเมือก แบคทีเรียส่วนใหญ่มีผนังเซลล์ที่ทำจากมูรินสารประกอบอินทรีย์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูง การเชื่อมต่อนี้ก่อให้เกิดโครงสร้างเครือข่ายที่ให้ความแข็งแกร่งแก่ผนังเซลล์

ในไซยาโนแบคทีเรีย ชั้นนอกของผนังเซลล์ประกอบด้วยเพคตินโพลีแซ็กคาไรด์และโปรตีนที่หดตัวพิเศษ โดยจะมีรูปแบบการเคลื่อนไหว เช่น การเลื่อนหรือการหมุน

ผนังเซลล์มักจะมีชั้นบาง ๆ ซึ่งเรียกว่าเยื่อหุ้มชั้นนอกซึ่งประกอบด้วยโปรตีน ฟอสโฟลิพิด และสารอื่น ๆ เช่นเดียวกับพลาสมาเมมเบรน เธอจัดให้ ระดับที่เพิ่มขึ้นปกป้องเนื้อหาของเซลล์ ผนังเซลล์ของแบคทีเรียมีคุณสมบัติเป็นแอนติเจน

แคปซูลเมือกประกอบด้วยเมือกโพลีแซ็กคาไรด์โปรตีนหรือโพลีแซ็กคาไรด์ที่มีโปรตีนรวมอยู่ด้วย มันไม่ได้เกาะแน่นกับเซลล์มากนักและถูกทำลายได้ง่ายด้วยสารประกอบบางชนิด พื้นผิวของเซลล์ของแบคทีเรียบางชนิดถูกปกคลุมไปด้วยส่วนที่ยื่นออกมาคล้ายด้ายบางๆ จำนวนมาก ด้วยความช่วยเหลือ เซลล์แบคทีเรียจะแลกเปลี่ยนข้อมูลทางพันธุกรรม เกาะติดกัน หรือเกาะติดกับสารตั้งต้น

ไรโบโซมในโปรคาริโอตมีขนาดเล็กกว่าไรโบโซมในเซลล์ยูคาริโอต พลาสมาเมมเบรนสามารถสร้างการบุกรุกแบบเรียบหรือแบบพับเข้าไปในไซโตพลาสซึมได้ การบุกรุกของเมมเบรนแบบพับประกอบด้วยเอนไซม์ทางเดินหายใจและไรโบโซม และส่วนที่เรียบมีเม็ดสีสังเคราะห์แสง

ในเซลล์ของแบคทีเรียบางชนิด (เช่น แบคทีเรียสีม่วง) เม็ดสีสังเคราะห์แสงจะอยู่ในโครงสร้างคล้ายถุงปิดที่เกิดจากการบุกรุกของพลาสมาเมมเบรน ถุงดังกล่าวสามารถวางแยกหรือเก็บเป็นกลุ่มก็ได้ การก่อตัวของไซยาโนแบคทีเรียดังกล่าวเรียกว่าไทลาคอยด์ ประกอบด้วยคลอโรฟิลล์และอยู่เพียงลำพังในชั้นผิวของไซโตพลาสซึม

แบคทีเรียและไซยาโนแบคทีเรียบางชนิดที่อาศัยอยู่ในแหล่งน้ำหรือเส้นเลือดฝอยในดินที่เต็มไปด้วยน้ำจะมีแวคิวโอลก๊าซพิเศษที่เต็มไปด้วยส่วนผสมของก๊าซ ด้วยการเปลี่ยนปริมาตร แบคทีเรียสามารถเคลื่อนที่ผ่านคอลัมน์น้ำโดยใช้พลังงานน้อยที่สุด

แบคทีเรียที่แท้จริงหลายตัวมีแฟลเจลลาหนึ่งตัว หลายตัว หรือหลายตัว แฟลเจลลาสามารถยาวกว่าเซลล์ได้หลายเท่าและเส้นผ่านศูนย์กลางไม่มีนัยสำคัญ (10 -25 นาโนเมตร) แฟลเจลลาของโปรคาริโอตมีลักษณะเผินๆ คล้ายกับแฟลเจลลาของเซลล์ยูคาริโอต และประกอบด้วยหลอดเดียวที่เกิดจากโปรตีนชนิดพิเศษ เซลล์ไซยาโนแบคทีเรียขาดแฟลเจลลา

คุณลักษณะของกระบวนการชีวิตของโปรคาริโอต § เซลล์โปรคาริโอตสามารถดูดซับสารที่มีน้ำหนักโมเลกุลเพียงเล็กน้อยเท่านั้น การเข้าสู่เซลล์นั้นได้รับการรับรองโดยกลไกการแพร่กระจายและการขนส่งแบบแอคทีฟ § เซลล์โปรคาริโอตสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศโดยเฉพาะ โดยแบ่งออกเป็นสองส่วน บางครั้งโดยการแตกหน่อ ก่อนที่จะแบ่งตัว สารพันธุกรรมของเซลล์ (โมเลกุล DNA) จะเพิ่มเป็นสองเท่า

การทนต่อสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวยของโปรคาริโอต เมื่อสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวยเกิดขึ้น การสร้างสปอร์จะเกิดขึ้นในโปรคาริโอตบางชนิด โปรคาริโอตบางชนิดสามารถทำให้เกิดฟองได้ (จากภาษาละติน in - in, inside และ Greek cystis - bubble) ในกรณีนี้ทั้งเซลล์ถูกปกคลุมไปด้วยเมมเบรนหนาแน่น ซีสต์โปรคาริโอตทนต่อรังสีและการอบแห้ง แต่ต่างจากสปอร์ตรงที่ไม่สามารถทนต่ออุณหภูมิสูงได้ นอกจากการอยู่รอดในสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวยแล้ว สปอร์และซีสต์ยังช่วยให้แน่ใจว่าโปรคาริโอตสามารถแพร่กระจายได้ด้วยความช่วยเหลือจากน้ำ ลม หรือสิ่งมีชีวิตอื่นๆ

เรามาสรุปกันดีกว่า § เซลล์โปรคาริโอตไม่มีนิวเคลียสและออร์แกเนลจำนวนมาก (ไมโตคอนเดรีย, พลาสติด, เอนโดพลาสมิกเรติคูลัม, กอลจิคอมเพล็กซ์, ไลโซโซม, ศูนย์กลางเซลล์ ฯลฯ ) โปรคาริโอตเป็นสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวหรือในอาณานิคม § อุปกรณ์พื้นผิวของเซลล์โปรคาริโอตประกอบด้วยพลาสมาเมมเบรน ผนังเซลล์ และบางครั้งก็มีแคปซูลเมือกอยู่เหนือมัน ผนังเซลล์ของแบคทีเรียส่วนใหญ่ประกอบด้วยมูรินสารประกอบอินทรีย์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูง ซึ่งทำให้มีความแข็งแกร่ง § ไซโตพลาสซึมของโปรคาริโอตประกอบด้วยไรโบโซมขนาดเล็กและสารรวมต่างๆ มากมาย พลาสมาเมมเบรนสามารถสร้างการบุกรุกแบบเรียบหรือแบบพับเข้าไปในไซโตพลาสซึมได้ เอนไซม์ทางเดินหายใจและไรโบโซมอยู่ที่การบุกรุกของเยื่อหุ้มเซลล์แบบพับ

เรามาสรุปกัน § ในเซลล์โปรคาริโอตมีโซนนิวเคลียร์หนึ่งหรือสองโซนคือนิวคลอยด์ซึ่งมีสารพันธุกรรมตั้งอยู่ - โมเลกุล DNA แบบวงกลม § เซลล์ของแบคทีเรียบางชนิดมีออร์แกเนลล์ในการเคลื่อนไหว: แฟลเจลลาหนึ่ง หลายอันหรือหลายอัน § เซลล์โปรคาริโอตสืบพันธุ์โดยการแบ่งตัวเป็นสองส่วน และบางครั้งก็เกิดจากการแตกหน่อ สำหรับบางสปีชีส์ กระบวนการของการผันเป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้ว ในระหว่างที่เซลล์แลกเปลี่ยนโมเลกุล DNA สปอร์และซีสต์ช่วยให้แน่ใจว่าโปรคาริโอตสามารถอยู่รอดได้ในสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวยและแพร่กระจายในชีวมณฑล

Cytology (“cytos” - เซลล์, เซลล์) เป็นศาสตร์แห่งเซลล์ การศึกษาทางเซลล์วิทยาสมัยใหม่: โครงสร้างของเซลล์, การก่อตัวเป็นระบบสิ่งมีชีวิตขั้นพื้นฐาน, ศึกษาการก่อตัวของส่วนประกอบของเซลล์แต่ละส่วน, กระบวนการสืบพันธุ์ของเซลล์, การซ่อมแซม, การปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมและกระบวนการอื่น ๆ กล่าวอีกนัยหนึ่งเซลล์วิทยาสมัยใหม่คือสรีรวิทยาของเซลล์

การพัฒนาการศึกษาเซลล์มีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับการประดิษฐ์กล้องจุลทรรศน์ (จากภาษากรีก "ไมโคร" - เล็ก "skopeo" - ฉันดู) เนื่องจากดวงตาของมนุษย์ไม่สามารถแยกแยะวัตถุที่มีขนาดเล็กกว่า 0.1 มม. ซึ่งก็คือ 100 ไมโครเมตร (ไมครอนแบบย่อ หรือ µm) ขนาดของเซลล์ (และยิ่งกว่านั้นคือโครงสร้างภายในเซลล์) มีขนาดเล็กลงอย่างมาก

ตัวอย่างเช่น เส้นผ่านศูนย์กลางของเซลล์สัตว์มักจะไม่เกิน 20 ไมครอน เซลล์พืช - 50 ไมครอน และความยาวของคลอโรพลาสต์ของพืชดอก - ไม่เกิน 10 ไมครอน เมื่อใช้กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง คุณสามารถแยกแยะวัตถุที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางหนึ่งในสิบของไมครอนได้

กล้องจุลทรรศน์ตัวแรกได้รับการออกแบบในปี 1610 โดยกาลิเลโอ และเป็นเลนส์ผสมในท่อตะกั่ว (รูปที่ 1.1)และก่อนการค้นพบนี้ในปี 1590 Jansens ปรมาจารย์ชาวดัตช์ได้มีส่วนร่วมในการผลิตแก้ว

ข้าว. 1.1. กาลิเลโอ กาลิเลอี (ค.ศ. 1564-1642)

นักฟิสิกส์และนักธรรมชาติวิทยาชาวอังกฤษ R. Hooke เป็นคนแรกที่ใช้กล้องจุลทรรศน์เพื่อการวิจัย (รูปที่ 1.2, 1.4)ในปี 1665 เขาได้อธิบายโครงสร้างเซลล์ของไม้ก๊อกเป็นครั้งแรก และตั้งชื่อคำว่า "เซลล์" (รูปที่ 1.3) R. Hooke พยายามนับจำนวนเซลล์ในปริมาตรหนึ่งของปลั๊กเป็นครั้งแรก

เขากำหนดแนวคิดเรื่องเซลล์ว่าเป็นเซลล์ ปิดสนิททุกด้าน และสร้างข้อเท็จจริงเกี่ยวกับโครงสร้างเซลล์ของเนื้อเยื่อพืช ข้อสรุปหลักทั้งสองนี้กำหนดทิศทางของการวิจัยเพิ่มเติมในสาขานี้

ข้าว. 1.2. โรเบิร์ต ฮุค (1635-1703)

ข้าว. 1.3. เซลล์คอร์ก ศึกษาโดย Robert Hooke

ข้าว. 1.4. กล้องจุลทรรศน์ของโรเบิร์ต ฮุค

ในปี 1674 พ่อค้าชาวดัตช์ อันโตนิโอ ฟาน ลีเวนฮุก ใช้กล้องจุลทรรศน์ มองเห็น "สัตว์" เป็นครั้งแรกในหยดน้ำ ซึ่งเป็นการเคลื่อนย้ายสิ่งมีชีวิต (สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว เซลล์เม็ดเลือด อสุจิ) และรายงานสิ่งนี้ต่อชุมชนวิทยาศาสตร์ (รูปที่ 1.5, 1.6)- คำอธิบายของ "animalcus" เหล่านี้ทำให้ชาวดัตช์มีชื่อเสียงไปทั่วโลกและกระตุ้นความสนใจในการศึกษาโลกใบเล็กที่มีชีวิต

ข้าว. 1.5. อันโตนิโอ ฟาน เลเวนฮุก (1632-1723)

ข้าว. 1.6. กล้องจุลทรรศน์โดยอันโตนิโอ ฟาน เลเวนฮุก

ในปี 1693 ระหว่างที่ปีเตอร์ 1 อยู่ที่เดลฟี เอ. ลีเวนฮุกได้สาธิตให้เขาเห็นว่าเลือดไหลเวียนในครีบปลาอย่างไร การสาธิตเหล่านี้สร้างความประทับใจให้กับ Peter I อย่างมากจนเมื่อกลับมารัสเซีย เขาได้ก่อตั้งเวิร์คช็อปเกี่ยวกับอุปกรณ์เกี่ยวกับการมองเห็น ในปี ค.ศ. 1725 สถาบันวิทยาศาสตร์แห่งเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กได้ก่อตั้งขึ้น

ปรมาจารย์ผู้มีความสามารถ I.E. Belyaev, I.P. Kulibin ทำกล้องจุลทรรศน์ (รูปที่ 1.7, 1.8, 1.9)ในการออกแบบที่นักวิชาการ L. Euler และ F. Epinus เข้าร่วม

ข้าว. 1.7. ไอ.พี. คูลิบิน (1735-1818)

ข้าว. 1.8. เช่น. เบลยาเยฟ

ข้าว. 1.9. กล้องจุลทรรศน์ผลิตโดยช่างฝีมือชาวรัสเซีย

ในปี ค.ศ. 1671–1679 นักชีววิทยาและแพทย์ชาวอิตาลี มาร์เชลโล มัลปิกิ ได้ให้คำอธิบายอย่างเป็นระบบเป็นครั้งแรกเกี่ยวกับโครงสร้างจุลภาคของอวัยวะพืช ซึ่งวางรากฐานสำหรับกายวิภาคศาสตร์ของพืช (รูปที่ 1.10).

ข้าว. 1.10. มาร์เชลโล มัลปิกี (1628-1694)

ในปี ค.ศ. 1671–1682 ชาวอังกฤษ Nehemiah Grew อธิบายรายละเอียดเกี่ยวกับโครงสร้างจุลภาคของพืช ได้นำคำว่า “ทิชชู่” มาใช้เรียกแนวคิดการสะสม “ฟอง” หรือ “ถุง” (รูปที่ 1.11)- นักวิจัยทั้งสองคน (ทำงานแยกจากกัน) ให้คำอธิบายและภาพวาดที่แม่นยำอย่างน่าอัศจรรย์ พวกเขาได้ข้อสรุปเดียวกันเกี่ยวกับความเป็นสากลของการสร้างเนื้อเยื่อพืชจากถุง

ข้าว. 1.11. เนหะมีย์ กรูว์ (1641-1712)

ในช่วงทศวรรษที่ 20 ของศตวรรษที่ XIX งานที่สำคัญที่สุดในด้านการศึกษาเนื้อเยื่อพืชและสัตว์เป็นของนักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส Henri Dutrochet (1824), Francois Raspail (1827) และ Pierre Turpin (1829) พวกเขาพิสูจน์ว่าเซลล์ (ถุง ถุง) เป็นโครงสร้างพื้นฐานของเนื้อเยื่อพืชและสัตว์ทั้งหมด การศึกษาเหล่านี้ปูทางไปสู่การค้นพบทฤษฎีเซลล์

หนึ่งในผู้ก่อตั้งคัพภวิทยาและกายวิภาคศาสตร์เปรียบเทียบนักวิชาการของสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก Karl Maksimovich Baer แสดงให้เห็นว่าเซลล์เป็นหน่วยที่ไม่เพียง แต่โครงสร้างเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการพัฒนาของสิ่งมีชีวิตด้วย (รูปที่ 1.12).

ข้าว. 1.12. ก.ม. แบร์ (1792-1876)

ในปี ค.ศ. 1759 แคสปาร์ ฟรีดริช วูล์ฟ นักกายวิภาคศาสตร์และนักสรีรวิทยาชาวเยอรมันได้พิสูจน์ว่าเซลล์เป็นหน่วยหนึ่งของการเจริญเติบโต (รูปที่ 1.13).

ข้าว. 1.13. เค.เอฟ. วูล์ฟ (1733–1794)

1830 นักสรีรวิทยาและนักกายวิภาคศาสตร์ชาวเช็ก J.E. เพอร์คิน (รูปที่ 1.14), นักชีววิทยาชาวเยอรมัน I.P. มุลเลอร์พิสูจน์ให้เห็นว่าการจัดระเบียบเซลล์นั้นเป็นสากลสำหรับเนื้อเยื่อทุกประเภท

ข้าว. 1.14. เย้.. เพอร์ไคน์ (1787-1869)

ในปี ค.ศ. 1833 นักพฤกษศาสตร์ชาวอังกฤษ อาร์. บราวน์ (รูปที่ 1.15)อธิบายนิวเคลียสของเซลล์พืช

ข้าว. 1.15. โรเบิร์ต บราวน์ (1773-1858)

ในปี ค.ศ. 1837 มัทธีอัส เจค็อบ ชไลเดน (รูปที่ 1.16)แนะนำ ทฤษฎีใหม่การสร้างเซลล์พืชโดยตระหนักถึงบทบาทชี้ขาดของนิวเคลียสของเซลล์ในกระบวนการนี้ ในปี ค.ศ. 1842 เขาได้ค้นพบนิวคลีโอลีในนิวเคลียสเป็นครั้งแรก

ตามแนวคิดสมัยใหม่ การศึกษาเฉพาะของชไลเดนมีข้อผิดพลาดหลายประการ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ชไลเดนเชื่อว่าเซลล์สามารถเกิดขึ้นได้จากสสารที่ไม่มีโครงสร้าง และเอ็มบริโอของพืชสามารถพัฒนาได้จากหลอดละอองเกสรดอกไม้ (สมมติฐานของการกำเนิดชีวิตที่เกิดขึ้นเอง)

ข้าว. 1.16. มัทธีอัส ยาค็อบ ชไลเดน (1804-1881)

นักเซลล์วิทยา นักจุลพยาธิวิทยา และนักสรีรวิทยาชาวเยอรมัน Theodor Schwann (รูปที่ 1.17)เริ่มคุ้นเคยกับผลงานของนักพฤกษศาสตร์ชาวเยอรมัน M. Schleiden ซึ่งบรรยายถึงบทบาทของนิวเคลียสในเซลล์พืช เมื่อเปรียบเทียบผลงานเหล่านี้กับการสังเกตของเขาเอง Schwann ได้พัฒนาหลักการโครงสร้างเซลล์และการพัฒนาสิ่งมีชีวิตของเขาเอง

ในปี พ.ศ. 2381 ชวานน์ตีพิมพ์รายงานเบื้องต้นสามฉบับเกี่ยวกับทฤษฎีเซลล์และในปี พ.ศ. 2382 งาน "การศึกษาด้วยกล้องจุลทรรศน์เกี่ยวกับการโต้ตอบในโครงสร้างและการเจริญเติบโตของสัตว์และพืช" ซึ่งเขาตีพิมพ์หลักการพื้นฐานของทฤษฎีโครงสร้างเซลล์ของ สิ่งมีชีวิต

เอฟ. เองเกลส์แย้งว่าการสร้างทฤษฎีเซลล์เป็นหนึ่งในสามการค้นพบที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในวิทยาศาสตร์ธรรมชาติของศตวรรษที่ 19 ควบคู่ไปกับกฎแห่งการเปลี่ยนแปลงพลังงานและทฤษฎีวิวัฒนาการ

ข้าว. 1.17. เทโอดอร์ ชวานน์ (1810-1882)

ในปี ค.ศ. 1834–1847 ศาสตราจารย์ของสถาบันการแพทย์และศัลยกรรมในเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก P.F. กอร์ยานินอฟ (รูปที่ 1.18)กำหนดหลักการตามที่เซลล์เป็นแบบอย่างสากลของการจัดระเบียบของสิ่งมีชีวิต

Goryaninov แบ่งโลกของสิ่งมีชีวิตออกเป็นสองอาณาจักร: อาณาจักรที่ไม่มีรูปร่างหรือโมเลกุล และอาณาจักรอินทรีย์หรือเซลล์ เขาเขียนว่า "...โลกอินทรีย์โดยพื้นฐานแล้วเป็นอาณาจักรเซลล์..." เขาตั้งข้อสังเกตในการศึกษาของเขาว่าสัตว์และพืชทั้งหมดประกอบด้วยเซลล์ที่เชื่อมต่อถึงกันซึ่งเขาเรียกว่าถุงนั่นคือเขาแสดงความคิดเห็นเกี่ยวกับ ในแง่ทั่วไปโครงสร้างของพืชและสัตว์

ข้าว. 1.18. พี.เอฟ. กอร์ยานินอฟ (2339-2408)

ในประวัติศาสตร์ของการพัฒนาทฤษฎีเซลล์สามารถแยกแยะได้สองขั้นตอน:

1) ระยะเวลาของการสะสมของการสังเกตโครงสร้างของสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวและหลายเซลล์ของพืชและสัตว์ (ประมาณ 300 ปี)

2) ระยะเวลาของการทำให้ข้อมูลทั่วไปที่มีอยู่ในปี 1838 และการกำหนดสมมุติฐานของทฤษฎีเซลล์

คนแรกที่เห็นเซลล์คือนักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ โรเบิร์ต ฮุค(เรารู้จักเพราะกฎของฮุค) ใน 1665พยายามทำความเข้าใจว่าทำไม ไม้บัลซ่าฮุคว่ายน้ำเก่งมาก ฮุคเริ่มตรวจดูส่วนเล็กๆ ของไม้ก๊อกด้วยความช่วยเหลือจากพัฒนาการของเขา กล้องจุลทรรศน์- เขาค้นพบว่าไม้ก๊อกถูกแบ่งออกเป็นเซลล์เล็กๆ จำนวนมาก ซึ่งทำให้เขานึกถึงเซลล์อาราม และเขาเรียกเซลล์เหล่านี้ว่า เซลล์ (เซลล์ภาษาอังกฤษแปลว่า "เซลล์ เซลล์ กรง") ใน 1675คุณหมอชาวอิตาลี เอ็ม. มัลปิกีและใน 1682- นักพฤกษศาสตร์ชาวอังกฤษ เอ็น. กรูว์ยืนยันโครงสร้างเซลล์ของพืช พวกเขาเริ่มพูดถึงเซลล์ว่าเป็น "ขวดที่เต็มไปด้วยน้ำผลไม้ที่มีคุณค่าทางโภชนาการ" ใน 1674อาจารย์ชาวดัตช์ แอนโทนี่ ฟาน เลเวนฮุก(อันตอน ฟาน เลเวนฮุก 1632 -1723 ) ใช้กล้องจุลทรรศน์เป็นครั้งแรกที่ฉันเห็น “สัตว์” ในหยดน้ำ สิ่งมีชีวิตที่เคลื่อนไหวได้ ( ซิลิเอต, อะมีบา, แบคทีเรีย- ลีเวนฮุกเป็นคนแรกที่สังเกตเซลล์สัตว์ด้วย เซลล์เม็ดเลือดแดงและ อสุจิ- ดังนั้นแล้วโดย ต้น XVIIIหลายศตวรรษ นักวิทยาศาสตร์รู้ว่าภายใต้กำลังขยายสูง พืชจะมีโครงสร้างเซลล์ และพวกเขามองเห็นสิ่งมีชีวิตบางชนิดซึ่งต่อมาถูกเรียกว่าเซลล์เดียว ใน 1802 -1808นักสำรวจชาวฝรั่งเศส ชาร์ลส์-ฟรองซัวส์ เมียร์เบลเป็นที่ยอมรับว่าพืชทุกชนิดประกอบด้วยเนื้อเยื่อที่เกิดจากเซลล์ เจ.บี. ลามาร์ควี 1809ขยายความคิดของ Mirbel เกี่ยวกับโครงสร้างเซลล์ไปสู่สิ่งมีชีวิตในสัตว์ ในปี ค.ศ. 1825 นักวิทยาศาสตร์ชาวเช็ก เจ. เพอร์กินีค้นพบนิวเคลียสของเซลล์ไข่ของนกและใน 1839 ได้แนะนำคำว่า " โปรโตพลาสซึม- ในปี พ.ศ. 2374 นักพฤกษศาสตร์ชาวอังกฤษ อาร์. บราวน์อธิบายนิวเคลียสของเซลล์พืชเป็นครั้งแรก และใน พ.ศ. 2376เป็นที่ยอมรับว่านิวเคลียสเป็นออร์แกเนลล์บังคับของเซลล์พืช ตั้งแต่นั้นมาสิ่งสำคัญในการจัดเซลล์ไม่ได้รับการพิจารณาว่าเป็นเมมเบรน แต่เป็นเนื้อหา
ทฤษฎีเซลล์โครงสร้างของสิ่งมีชีวิตก็ก่อตัวขึ้นใน 1839นักสัตววิทยาชาวเยอรมัน ต. ชวานน์และ เอ็ม. ชไลเดนและรวมบทบัญญัติสามประการ ในปี พ.ศ. 2401 รูดอล์ฟ เวอร์โชวเมื่อเสริมด้วยตำแหน่งอื่น อย่างไรก็ตาม มีข้อผิดพลาดหลายประการในความคิดของเขา เช่น เขาสันนิษฐานว่าเซลล์ต่างๆ เชื่อมต่อกันอย่างอ่อนแรงและแต่ละเซลล์ดำรงอยู่ "ด้วยตัวมันเอง" หลังจากนั้นเท่านั้นจึงจะสามารถพิสูจน์ความสมบูรณ์ของระบบเซลลูล่าร์ได้
ใน พ.ศ. 2421นักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย ไอ.ดี. ชิสยาคอฟเปิด ไมโทซีสในเซลล์พืช วี พ.ศ. 2421 V. Flemming และ P. I. Perremezhko ค้นพบไมโทซิสในสัตว์ ใน พ.ศ. 2425 V. Flemming สังเกตไมโอซิสในเซลล์สัตว์ และใน พ.ศ. 2431 E Strasburger - จากพืช

18. ทฤษฎีเซลล์- หนึ่งในการยอมรับโดยทั่วไป ทางชีวภาพลักษณะทั่วไปที่ยืนยันเอกภาพของหลักการของโครงสร้างและการพัฒนาของโลก พืช, สัตว์และสิ่งมีชีวิตอื่นๆด้วย โครงสร้างเซลล์ซึ่งในเซลล์นั้นก็ถือว่าเป็นเรื่องปกติ องค์ประกอบโครงสร้างสิ่งมีชีวิต