Клетка – элементарная структурная и функциональная единица жизни

Изучение клетки связано с открытием и использованием микроскопа и улучшением техники микроскопирования.

• Клетка была открыта в XVII веке английским физиком Р. Гуком. Рассматривая под микроскопом тонкий срез пробки, Гук обнаружил, что она состоит из ячеек, разделенных перегородками. Эти ячейки он назвал клетками.
• Н. Грю и М. Мальпиги (1671), изучая анатомию растений, также обнаружили мельчайшие ячейки, называемые клеткой.
• Впервые под микроскопом некоторые клетки животных организмов рассмотрел А. Левенгук (1674).
• Однако уровень знаний о клетке, достигнутый в XVII в., существенно не менялся до начала XIX в. И лишь спустя 200 лет стало ясно: главное в клетке внутреннее содержимое. В дальнейшем, по мере усовершенствования микроскопа, накапливались сведения о клетках животных и растений.
• На их основе складывались представления о клеточной организации всего органического мира. В 1883 г. английский ботаник Роберт Браун показал, что обязательным компонентом клетки является ядро.
• Опираясь на эти данные и собственные исследования, немецкий ботаник М. Шлейден сделал важный вывод о клеточной организации растений.
• Зоолог Т. Шванн на основе исследований зоологических объектов и данных его предшественников в 1838 г. утвердил важнейшее достижение теоретической биологии: клетка является элементарной единицей строения и развития всех растительных и животных организмов.
• Немецкий врач Р. Вирхов доказал, что главная составная часть клетки – ядро.
• Академик Российской АН Карл Бэр открыл яйцеклетку млекопитающих и установил, что все организмы начинают свое развитие из одной клетки. Открытие К. Бэра показало, что клетка не только единица строения, но и единица развития всех живых организмов.
• Дальнейшее совершенствование микроскопической техники, создание электронного микроскопа и методов молекулярной биологии позволили глубже проникнуть в изучение клетки, познать ее сложную структуру и многообразие протекающих в ней биохимических процессов.

В настоящее время основные положения клеточной теории формулируются следующим образом:

1. клетка является структурной и функциональной единицей, а также единицей развития всех живых организмов;
2. клетке присуще мембранное строение;
3. ядро – главная составная часть клетки;
4. клетки размножаются только делением;
5. клеточное строение – свидетельство того, что растения и животные имеют единое происхождение.

С клеточной теорией тесно связано возникновение и развитие цитологии (от греч. «цитос» – клетка) – науки о строении, составе и функциях клетки; цитогенетики – науки о передаче наследственности на клеточном уровне.

Последующие успехи цитологии и цитогенетики также были связаны с методами исследования: использованием светового микроскопа и метода окрашивания цитологических препаратов, фиксирования с помощью отдельных веществ (спирта, формалина), а также замораживания, высушивания.

Большим шагом вперед оказалось изобретение в 30-х годах нашего века электронного микроскопа (В. Заворыкин) и фазовоконтрастного микроскопа (Ф. Зернике).

Увеличение в 100 000 и более раз, которое способен давать электронный микроскоп, позволяет увидеть самые мелкие детали строения клеточных органоидов.

Современные достижения цитологии связаны с использованием физических (метод меченых атомов) и химических методов.