§ 10. История открытия клетки



1. Кому принадлежит открытие клетки? Кто является автором и основоположником клеточной теории? Кто дополнил клеточную теорию принципом: «Каждая клетка — от клетки»?

Открытие клетки принадлежит Роберту Гуку в 1665 г. Гук изучал под микроскопом тонкий срез пробки и увидел ее ячеистое строение, подобное пчелиным сотам. Эти ячейки Гук и назвал клетками. Честь создания клеточной теории принадлежит немецкому зоологу и физиологу Т. Шванну. Немецкий биолог Р. Вирхов дополнил теорию высказыванием «Каждая клетка — от клетки».

2. Какие ученые внесли значительный вклад в развитие представлений о клетке? Назовите заслуги каждого из них.

Вскоре клеточное строение растений подтвердили итальянский биолог и врач М. Мальпиги и английский ботаник Н. Гр ю. Их внимание привлекли форма клеток и строение их оболочек. Значительный вклад в изучение клетки внес голландский микроскопист А. ван Левенгук, открывший одноклеточные организмы — инфузории, амебы, бактерии. Он также впервые наблюдал клетки животных — эритроциты и сперматозоиды. В 1825 г. чешский ученый Я. Пуркине открыл ядро в яйцеклетке птиц. Он также ввел понятие «протоплазма», которое соответствует сегодняшнему понятию цитоплазмы. В 1831 г. английский ботаник Р. Броун впервые описал ядро в клетках растений, а в 1833 г. он пришел к выводу, что ядро является обязательной частью растительной клетки.

3. Сформулируйте основные положения клеточной теории. Какой вклад внесла клеточная теория в развитие естественнонаучной картины мира?

В настоящее время клеточная теория включает следующие основные положения.

1. Клетка — элементарная структурная и функциональная единица живых организмов, которая обладает всеми признаками и свойствами живого.

2. Клетки всех организмов сходны по строению, химическому составу и основным проявлениям жизнедеятельности.

3. Клетки образуются путем деления исходной материнской клетки.

4. В многоклеточном организме клетки специализируются по функциям и образуют ткани. Из тканей построены органы и системы органов.

Клеточная теория оказала существенное влияние на развитие биологии и послужила фундаментом для дальнейшего развития многих биологических дисциплин — эмбриологии, гистологии, физиологии.

4. Используя знания, полученные при изучении биологии в 6—9-м классах, на примерах докажите справедливость четвертого положения клеточной теории.

Как правило, лист состоит из следующих тканей: эпидермис — слой клеток, которые защищают от вредного воздействия среды и излишнего испарения воды. Часто поверх эпидермиса лист покрыт защитным слоем восковидного происхождения (кутикулой). Мезофилл, или паренхима - внутренняя хлорофиллоносная ткань, выполняющая основную функцию — фотосинтез. Сеть жилок, образованных проводящими пучками, состоящими из сосудов и ситовидных трубок, для перемещения воды, растворённых солей, сахаров и механических элементов. Устьица — специальные комплексы клеток, расположенные, в основном, на нижней поверхности листьев; через них происходит испарение воды и газообмен.

5. До 1830-х гг. было распространено мнение о том, что клетки — это «мешочки» с питательным соком, при этом главной частью клетки считалась ее оболочка. Чем могло быть обусловлено такое представление о клетках? Какие открытия способствовали изменению представлений о строении и функционировании клеток?

Изменению представлений о строении и функционировании клеток способствовали открытия эритроцитов и сперматозоидов. Открытие Я. Пуркине ядра в яйцеклетке птиц и «протоплазмы». В 1831 г. Р.Броун впервые описал ядро в клетках растений, а в 1833 г. он пришел к выводу, что ядро является обязательной частью растительной клетки.

6. Докажите, что именно клетка является элементарной структурно-функциональной единицей живых организмов.

Клетка является наименьшей по размерам структурой, обладающей всеми основными признаками живого: обменом веществ и энергии, саморегуляцией, раздражимостью, способностью расти, развиваться и размножаться, хранить наследственную информацию и передавать её дочерним клеткам при делении. У отдельных компонентов клетки все эти свойства в совокупности не проявляются.

7. Размеры большинства растительных и животных клеток составляют 20—100 мкм, т. е. клетки являются довольно мелкими структурами. Чем обусловлены микроскопические размеры клеток? Объясните, почему растения и животные состоят не из одной (или нескольких) огромных клеток, а из множества мелких.

Растения и животные являются сложными организмами с наличием специализированных тканей. Одна клетка обеспечить выполнение данных функций не может, поэтому они объединяются образуя ткань, а затем орган. Чем больше размеры клетки, тем в большем количестве питательных веществ она нуждается и больше продуктов жизнедеятельности необходимо из клетки вывести. В связи с эти и затраты энергии вырастают, что не выгодно для клетки.