obshaya_tsitologia (1120994), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Это важно, так как будущие зоологи, ботаники, микробиологи ивирусологи, не говоря уже о биохимиках и биофизиках, должны знать клетку вовсех ее формах и знать главные закономерности, являющиеся общими дляклетоквнезависимостиотихорганного,тканевогоиливидовогопроисхождения. Поэтому и в учебнике постоянно делаются сравнения строенияразных клеток, прокариотических и эукариотических.Представляется важным в курсе клеточной биологии давать не только объемконкретных знаний, но показывать как эти знания были получены. Поэтомучасто в описании клеточных структур и их свойств введены описанияэкспериментов и методических приемовсовременной науки и основныхметодов современной клеточной биологии.
Это делать необходимо потому, чтонередко именно новые методические приемы и разработки могут бытьоснованием для развития новых направлений в изучении клетки.В материалы этого издания внесен ряд дополнений по сравнению спредыдущим изданием. Запрошедшие годы накопилось множество новыхсведений о хроматине и хромосомах, о мембранах клетки, о цитоскелетныхструктурах и др.
Это отражает бурное развитие работ по изучению клетки насамых разных уровнях, начиная с оптического, кончая молекулярным. Введениев учебник последних достижений науки не всегда оправдано, так как часто наосновании новых фактов предлагаются гипотезы и теории, которые иногда неоправдываются,аполученныефактыприобретаютвпоследствиииноеобъяснение. Все же ознакомление студентов с новинками науки крайненеобходимо для того, чтобы они знали, чем живет наука в данный момент,какие»горячие точки» в ней привлекают внимание исследователей.10В заключение автор выражает большую благодарность своим коллегамкафедры клеточной биологии и гистологии биологического факультета МГУ иИнститута физико-химической биологии им.
А.Н. Белозерского, а также другихкафедр и учреждений за помощь в работе над данным изданием, советы икритику: профессорам В.Ю. Полякову, Г.Е. Онищенко, И.А. Воробьеву идокторам биологических наук О.В. Зацепиной, Е.С. НадеждинойЧасть I.
Введение. Предмет клеточной биологииЦитология (от греч. kytos – ячейка, клетка) – наука о клетке, в современномзвучании - биологии клетки – наука довольно молодая. Из среды другихбиологических наук она выделилась почти сто лет назад. Впервые обобщенныесведения о строении клеток были собраны в книге Ж-Б. Карнау «Биологияклетки», вышедшей в 1884 г.Запоследние50летцитологияизописательно-морфологическойпревратилась в экспериментальную науку, ставящую перед собой задачиизучения физиологии клетки, ее основных жизненных функций и свойств, еебиологии.
Другими словами, современная цитология – это физиология клетки.Возможность такого переключения интересов исследователей возникла в связи стем,чтоцитологиятесносопряженаснаучнымииметодическимидостижениями биохимии, биофизики, молекулярной биологии и генетики. Этопослужило основанием для углубленного изучения клетки как таковой, дляизучения ее общих свойств и функционирования уже с позиций этих наук, что идало снование для появления некой синтетической науки о клетке, а именнобиологии клетки или, как чаще называют, клеточной биологии.
В этой наукеплодотворносочетаютсякакморфологические,такимолекулярно-биологические подходы, что позволяет в настоящее время считать, что терминыцитология и биология клетки совпадают, т.к. их предметом изучения являетсяклетка,имеющаясвоисобственныезакономерностиорганизацииифункционирования.11Дисциплина «Биология клетки» относится к фундаментальным разделамбиологии, т.к.
она исследует и описывает единственную единицу всего живогона Земле – клетку. Познание клетки имеет важнейшее значение для развитиямножества других биологических наук, таких как физиология, генетика,молекулярная биология и др., т.к. дает им как бы субстрат, материал дляизучения отдельных свойств именно клеток: все функциональные отправленияорганизмов имеют клеточную основу.
Огромное значение современнаяцитология или биология клетки, имеет для медицины, так как любыезаболевания человеческого организма своей основой имеют патологиюконкретных клеток или их групп, что важно для понимания развития болезни,для ее диагностики и для выбора методов лечения и профилактики заболевания.Длительноеипристальноеизучениеклеткикактаковойпривелокформулированию важного теоретического обобщения, формулированию такназываемойклеточнойтеории,имеющейогромноеобщебиологическоезначение.Глава 1. Клеточная теорияКлеточная теория – это обобщенные представления о строении клеток какединиц живого, об их размножении и роли в формировании многоклеточныхорганизмов.Появлению и формулированию отдельных положений клеточной теориипредшествовал довольно длительный (более трехсот лет) период накоплениянаблюдений над строением различных одноклеточных и многоклеточныхорганизмов растений и животных.
Этот период был связан с развитиемпримененияиусовершенствованияразличныхоптическихметодовисследований.Роберт Гук (1665) первым наблюдал с помощью увеличительных линзподразделение тканей пробки на «ячейки», или «клетки». Его описанияпослужили толчком для появления систематических исследований анатомиирастений (Мальпиги, 1671; Грю, 1671), которые подтвердили наблюдения12Роберта Гука и показали, что разнообразные части растений состоят из теснорасположенных «пузырьков», или «мешочков».
Позднее А. Левенгук (1680)открыл мир одноклеточных организмов и впервые увидел клетки животных(эритроциты). Позднее клетки животных были описаны Ф. Фонтана (1781); ноэти и другие многочисленные исследования не привели в то время к пониманиюуниверсальности клеточного строения, к четким представлениям о том, что жеявляет собой клетка.
Прогресс в изучении микроанатомии и клетки связан сразвитие микроскопирования в XIX в. К этому времени изменилисьпредставления о строении клеток: главным в организации клетки сталасчитаться не клеточная стенка, а собственно ее содержимое, протоплазма(Пуркиня, 1830). В протоплазме был открыт постоянный компонент клетки –ядро (Браун, 1833). Все эти многочисленные наблюдения позволили Т. Шванну в1838 г. сделать ряд обобщений.
Он показал, что клетки растений и животныхпринципиально сходны между собой (гомологичны). «Заслуга Т. Шванназаключалась не в том, что он открыл клетки как таковые, а в том, что он научилисследователей понимать их значение»(Вальдейер, 1909). Дальнейшее развитиеэти представления получили в работах Р. Вирхова (1858). Создание клеточнойтеории стало важнейшим событием в биологии, одним из решающихдоказательств единства всей живой природы. Клеточная теория оказалазначительное влияние на развитие биологии, послужили главным фундаментомдля развития таких дисциплин, как эмбриология, гистология и физиология. Онадала основы для понимания жизни, для объяснения родственной взаимосвязиорганизмов, для понимания индивидуального развития.Основные положения клеточной теории сохранили свое значение и насегодняшний день, хотя более чем за сто пятьдесят лет были получены новыесведения о структуре, жизнедеятельности и развитии клеток.
В настоящее времяклеточная теория постулирует:1) Клетка – элементарная единица живого: – вне клетки нет жизни.132) Клетка – единая система, состоящая из множества закономерно связанных другсдругомэлементов,представляющихсобойопределенноецелостноеобразование, состоящее из сопряженных функциональных единиц – органеллили органоидов.3)Клетки сходны – гомологичны – по строению и по основным свойствам.4) Клетки увеличиваются в числе путем деления исходной клетки после удвоенияее генетического материала (ДНК): клетка от клетки.5) Многоклеточный организм представляет собой новую систему, сложныйансамбль из множества клеток, объединенных и интегрированных в системытканей и органов, связанных друг с другом с помощью химических факторов,гуморальных и нервных (молекулярная регуляция).6) Клетки многоклеточных организмов тотипотентны, т.е.
обладают генетическимипотенциями всех клеток данного организма, равнозначны по генетическойинформации, но отличаются друг от друга разной экспрессией (работой)различных генов, что приводит к их морфологическому и функциональномуразнообразию – к дифференцировке.1.
Клетка – элементарная единица живогоПредставление о клетке как о самостоятельной жизнедеятельной единицебыло дано еще в работах Т. Шванна. Р. Вирхов также считал, что каждая клетканесет в себе полную характеристику жизни: «Клетка есть последнийморфологический элемент всех живых тел, и мы не имеем права искатьнастоящей жизнедеятельности вне ее» (1858).Современная наука полностью доказала это положение. В популярнойлитературе клетку часто называют «атомом жизни», «квантом жизни»,подчеркивая тем самым, что клетка – это наименьшая единица живого, внекоторой нет жизни.Такая общая характеристика клетки должна в свою очередь опираться наопределение живого – что такое живое, что такое жизнь.
Очень трудно датьокончательное определение живого, жизни.14М.В. Волькенштейн (1965) дает следующее определение жизни: «живыеорганизмы представляют собой открытые (т.е. обменивающиеся с окружающейсредой веществом и энергией), саморегулирующиеся и самовоспроизводящиесясистемы, важнейшими функционирующими веществами которых являютсябелки и нуклеиновые кислоты». Живому свойствен ряд совокупных признаков,таких, как способность к воспроизведению (репродукции), использование итрансформация энергии, метаболизм, чувствительность, изменчивость. И такуюсовокупность этих признаков можно обнаружить на клеточном уровне.
Нетменьшей единицы живого, чем клетка. Мы можем выделить из клеткиотдельные ее компоненты или даже молекулы и убедиться, что многие из нихобладают специфическими функциональными особенностями. Так, выделенныеактомиозиновые фибриллы могут сокращаться в ответ на добавление АТФ; внеклетки прекрасно «работают» многие ферменты, участвующие в синтезе илираспадесложныхбиоорганическихмолекул;выделенныерибосомывприсутствии необходимых факторов могут синтезировать белок, разработанынеклеточные системы ферментативного синтеза нуклеиновых кислот и т.д.Можно ли считать все эти клеточные компоненты, структуры, ферменты,молекулы живыми? Можно ли считать живым актомиозиновый комплекс?Думается, что нет, хотя бы потому, что он обладает лишь частью набора свойствживого.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
