Вопрос №1. Клеточная теория

Клеточная теория — основополагающая для общей биологии теория, сформулированная в середине XIX века, предоставившая базу для понимания закономерностей живого мира и для развития эволюционного учения. Маттиас Шлейден и Теодор Шванн сформулировали клеточную теорию, основываясь на множестве исследований о клетке (1838). Рудольф Вирхов позднее (1858) дополнил её важнейшим положением (всякая клетка из клетки).

Шлейден и Шванн, обобщив имеющиеся знания о клетке, доказали, что клетка является основной единицей любого организма. Клетки животных, растений и бактерии имеют схожее строение. Позднее эти заключения стали основой для доказательства единства организмов. Т. Шванн и М. Шлейден ввели в науку основополагающее представление о клетке: вне клеток нет жизни.

Основные положения клеточной теории

Современная клеточная теория включает следующие основные положения:

№ 1 Клетка — единица строения, жизнедеятельности, роста и развития живых организмов, вне клетки жизни нет;

№ 2 Клетка — единая система, состоящая из множества закономерно связанных друг с другом элементов, представляющих собой определенное целостное образование;

№ 3 Клетки всех организмов сходны по своему химическому составу, строению и функциям;

№ 4 Новые клетки образуются только в результате деления исходных клеток;

№ 5 Клетки многоклеточных организмов образуют ткани, ткани образуют органы. Жизнь организма в целом обусловлена взаимодействием составляющих его клеток;

№ 6 Клетки многоклеточных организмов имеют полный набор генов, но отличаются друг от друга тем, что у них работают различные группы генов, следствием чего является морфологическое и функциональное разнообразие клеток — дифференцировка.

Вопрос №2. Исследования клетки

Для изучения клеток используют микроскопическую техникув виде световой, фазово-контрастной, ультрафиолетовой, люминесцентной иэлектронной микроскопии. Последняя используется в сочетании с техникойультратонких срезов. С целью получения трехмерных изображений клеток используютсканирующие электронные микроскопы. Для документации поведения живых клетокиспользуют замедленную киносъемку.

В цитологических исследованиях очень эффективныцитохи-мические методы, основанные на том, что определенные реактивы (краски) избирательно окрашивают химические вещества цитоплазмы, а такжеауторадиография, которая заключается во введении в клетки радиоактивныхизотопов фосфора (³²Р), углерода (¹⁴С) и водорода (³H) с последующим обнаружением ихклеточной локализации с помощью фотоэмульсий.

Для выделения клеточных компонентов используютдифференциальное центрифугирование, а для разделения биологических молекул — хроматографию и электрофорез. Рентгеноструктурный анализ позволяет определять пространственное расположениемолекул различных веществ, расстояние между отдельными молекулами, объем, формуи другие свойства молекул. Метод ядерного магнитного резонанса позволяетисследования химической природы вещества.

Для изучения клеток используют также биохимические, генетические и иммунологические методы в сочетании с культивированием клеток наискусственных питательных средах. В последние годы в исследованиях клетокшироко используют методы генетической инженерии.