"История и методы изучения клетки. Клеточная теория"

«История и методы изучения клетки.

Клеточная теория»

Захарий Янсен

1590 год

• Соединив вместе две линзы, впервые изобрел примитивный микроскоп

История изучения клетки

В 1665 г. английский естествоиспытатель Роберт Гук рассматривал под микроскопом срез коры пробкового дуба и заметил, что он напоминает пчелиные соты. Описывая увиденное, Гук использовал слово «cell», что по-английски означает «ячейка», «камера», «келья».

На русский язык термин был переведён как «клетка».

Роберт Гук

(1635-1703)

История изучения клетки

Сейчас микроскоп Роберта Гука можно увидеть в Дарвиновском музее.

Микроскоп Гука

История изучения клетки

Как оказалось впоследствии, рассматривая срез коры пробкового дуба под микроскопом, Гук увидел не сами клетки, а лишь клеточные стенки .

Срез коры пробкового дуба

История изучения клетки

Голландский купец Антони ван Левенгук завоевал славу учёного и подарил науке величайшие открытия. Он усовершенствовал микроскоп Гука и создал линзы, дающие увеличение в 100-300 раз! Так открыли мир одноклеточных организмов.

Антони ван Левенгук

(1632-1723)

История изучения клетки

В 1831 г. Роберт Броун , шотландский ботаник, впервые описал ядро в растительной клетке.

Роберт Броун

(1773-1858)

Ядро растительной клетки

История изучения клетки

В 1838 г. немецкий ботаник Маттиас Шлейден пришёл к выводу, что ткани растений состоят из клеток.

Маттиас Шлейден

(1804-1881)

История изучения клетки

В 1839 г. немецкий физиолог Теодор Шванн издал книгу « Микроскопические исследования о соответствии в структуре и росте животных и растений » , в которой сформулировал вывод о том, что клетка является структурной и функциональной единицей живых организмов. Это представление и получило название теории Шванна-Шлейдена .

Теодор Шванн

(1810-1882)

История изучения клетки

Основные положения

теории Шванна-Шлейдена

• Все организмы состоят из клеток.
• Клетки представляют собой мельчайшие структурные единицы жизни.
• Клетки в организме возникают путём новообразований из клеточного вещества.

История изучения клетки

Ошибки теории:

М. Шлейден и Т. Шванн ошибочно считали, что клетки возникают путём новообразований из клеточного вещества.

История изучения клетки

Карл Бэр , – академик Российской академии, - открыл яйцеклетку млекопитающих.

Бэр установил, что все организмы начинают своё развитие из одной клетки – зиготы. Это открытие доказывает, что клетка является ещё и единицей развития всех живых организмов.

Карл Бэр

(1792-1876)

История изучения клетки

В 1840 г. Ян Пуркине предложил термин «протоплазма» для обозначения живого содержимого клетки.

В 1844 г. учёный Гуго Моль (1805-1872) подробно описал содержимое клетки, применяя для него термин «протоплазма».

Ян Пуркине

(1784-1896)

История изучения клетки

В 1855 г. немецкий врач Рудольф Вирхов убедительно доказал, что клетки возникают только из клеток, путём размножения «клетки из клетки», опровергнув ошибочное представление клеткообразования Шлейдена и Шванна.

Ошибка Вирхова : считал, что клетки слабо связаны друг с другом и существуют каждая сама по себе.

Позднее удалось доказать целостность клеточной системы.

Рудольф Вирхов

(1821-1902)

М.Мальпиги и Н.Грю описали микроструктуру некоторых органов растений.

Н.Грю ввел в науку термин «ткань» для обозначения совокупности однородных клеток.

История изучения клетки

В 1876 г. Александр Флемминг открыл клеточный центр.

Александр Флемминг

(1843-1905)

Клеточный центр

История изучения клетки

В 1890 г. Рихард Альтман открыл митохондрии.

В 1898 г. Камилло Гольджи открыл органоид, названный в честь него – аппарат Гольджи.

В 1898 г. были описаны хромосомы.

История изучения клетки

На рубеже 19 и 20-х веков сформировалась новая биологическая наука цитология (от греч. китос – клетка, логос - учение).

Цитология изучает:

1. Строение клеток 4. Химический состав клеток

2. Строение органоидов клеток 5. Размножение и развитие клеток

3. Функции органоидов и других внутриклеточных структур

XIX век

• Открыты основные структуры клеток.
• Изучен процесс деления клетки.
• А. Вейсман установил: хранение и передача наследственных признаков в клетке осуществляется с помощью ядра.

История изучения клетки

Основные положения современной клеточной теории:

1. Клетка является структурной и функциональной единицей живого, представляющая собой элементарную живую систему. Для неё характерны все признаки живого.

История изучения клетки

Основные положения

теории Шванна-Шлейдена

2. Клетки всех организмов имеют сходный химический состав и общий план строения.

История изучения клетки

3. Новая клетка возникает в результате деления исходной клетки.

История изучения клетки

4.Многоклеточные организмы представляют собой сложно организованные интегрированные системы, состоящие из взаимодействующих клеток.

5. Сходство клеточного строения свидетельствует о единстве их происхождения.

Методы изучения клетки

1. Микроскопирование

• Световой микроскоп

Изучает клеточные формы и структуры: ядро, митохондрии, хлоропласты, аппарат Гольджи и т.д.

Увеличивает в 1000 -и раз.

Методы изучения клетки

1. Микроскопирование

• Электронный микроскоп

Изобретён в 30-х годах 20-го века. Современные электронные микроскопы позволяют увеличить изображение до 1 000 000 раз, а значит и более детально рассматривать структуру органоидов клетки.

Методы изучения клетки

2. Метод дифференциального центрифугирования

Основан на различной плотности органоидов и при очень быстром вращении органеллы располагаются в растворе слоями в соответствии с плотностью.

Методы изучения клетки

3. Флуоресцентная микроскопия

Живые клетки наблюдают в ультрафиолетовом свете. При этом одни компоненты начинают сразу светиться, другие светятся при добавлении специальных красителей.

Флуоресцентная микроскопия позволяет увидеть места расположения нуклеиновых кислот, витаминов, жиров.

4. Метод культуры клеток и тканей

Позволяет увидеть рост клеток, наблюдать за размножением, определять влияния различных веществ на клетки, получать клеточные гибриды.

Значение изучения клетки

• В медицине – для исследования причин заболеваний человека и других живых организмов и изобретения их лечения
• Для классификации живых организмов
• В генетике (наследственные заболевания, мутации)
• В сельском хозяйстве (генная, клеточная инженерии, селекция)
• Для раскрытия тайн эволюции

Вывод

Клетка является единицей строения всех живых организмов (исключая вирусы). Общность химического состава и строения говорит о единстве происхождения всего живого на Земле.

1. Впервые увидел и описал клетки растений…

1) Р. Гук Вирхов 3) К. Бэр

2) Р. 4) А. Левенгук

• Усовершенствовал микроскоп и впервые увидел

одноклеточные организмы…

1) М.Шлейден 3) Р. Вирхов

2) А. Левенгук 4) Р. Гук

3. Создателями клеточной теории являются:

1) Ч.Дарвин и А.Уоллес 3) Г.Мендель и Т. Морган

• Т.Шванн и М.Шлейден 4) Р.Гук и Н.Грю

4. Клеточная теория не приемлема для..

1) грибов и бактерий 3) животных и растений

• вирусов и бактерий 4) бактерий и растений

5. Клеточное строение всех организмов свидетельствует о…

1) единстве хим. состава 3) единстве происхождения всего живого

2) многообразии живых 4) единстве живой и неживой природы

организмов

Проверка знаний

Ответы

1 – 2

2 – 2

3 – 2

4 – 2

5 – 3

Критерии оценки

«5» - всё верно

«4» - одна ошибка

«3» - две ошибки

«2» - три ошибки

. 1. Современной клеточной теории соответствует следующее положение:

а) «клеткам присуще мембранное строение»;

б) «клетки всех живых существ имеют ядра»;

в) «клетки бактерий и вирусов сходны по строению и функциям»;

г) «клетки всех живых существ делятся» .

• а) «клеткам присуще мембранное строение»; б) «клетки всех живых существ имеют ядра»; в) «клетки бактерий и вирусов сходны по строению и функциям»; г) «клетки всех живых существ делятся» .

2. Клеточной теории не соответствует положение:

а) «клетка – элементарная единица жизни»;

б) «клетки размножаются путем деления»;

в) «клетки образуются путем слияния яйцеклетки и сперматозоида»»;

г) «клетки всех живых существ сходны по строению и функциям».

• а) «клетка – элементарная единица жизни»; б) «клетки размножаются путем деления»; в) «клетки образуются путем слияния яйцеклетки и сперматозоида»»; г) «клетки всех живых существ сходны по строению и функциям».

3. Создателями клеточной теории являются:

а) Ч. Дарвин и А. Уоллес;

б) Г. Мендель и Т. Морган;

в) Р. Гук и Н. Грю;

г) Т. Шванн и М. Шлейден.

• а) Ч. Дарвин и А. Уоллес; б) Г. Мендель и Т. Морган; в) Р. Гук и Н. Грю; г) Т. Шванн и М. Шлейден.

4. С какой из областей знания в большей мере связано развитие клеточной теории в XIX и XX столетии:

а) с развитием микроскопии;

б) с развитием философии;

в) с развитием физики и химии;

г) с развитием всех указанных направлений.

• а) с развитием микроскопии; б) с развитием философии; в) с развитием физики и химии; г) с развитием всех указанных направлений.

5. О единстве органического мира свидетельствует:

а) связь организмов со средой;

б) сходство живой и неживой природы;

в) наличие разных уровней организации живой природы;

г) клеточное строение организмов всех царств живой природы.

• а) связь организмов со средой; б) сходство живой и неживой природы; в) наличие разных уровней организации живой природы; г) клеточное строение организмов всех царств живой природы.

ОТВЕТ:

• Г
• В
• Г
• А
• Г

Домашнее задание

• § 29