Развитие представлений о клетке

7 8 9 10 11 12 13

Предмет и содержание цитологии

Глава 35. Введение в цитологию

Раздел 6. Общая биология

Размножение и развитие человеческого организма

Высшая нервная деятельность

1. Основоположник создания учения о высшей нервной деятельности?

2. Высшая нервная деятельность (определение)?

3. Кто создал учение об условных и безусловных рефлексах?

4. Примеры безусловных рефлексов.

5. Что характерно для безусловных рефлексов?

6. Что характерно для условных рефлексов?

7. Когда образуются временные связи в коре мозга?

8. Что такое внешнее торможение?

9. Что такое внутреннее торможение?

10. Вторая сигнальная система?

1. Каков набор хромосом сперматозоида и яйцеклетки?

2. Какие половые хромосомы в яйцеклетках человека? В сперматозоидах?

3. За какие функции отвечают семенники?

4. За какие функции отвечают яичники?

5. Сколько времени развивается фолликул в яичнике женщины?

6. Какой гормон секретирует развивающийся фолликул?

7. На какой день месячного цикла происходит овуляция яйцеклетки?

8. Сколько времени функционирует желтое тело как временная железа внутренней секреции?

9. Какой гормон секретирует желтое тело?

10. Какое время яйцеклетка сохраняет способность к оплодотворению?

11. Какое время сперматозоиды сохраняют оплодотворяющую способность?

12. Через какую структуру развивающийся зародыш получает из матки питательные вещества и кислород?

13. Происходит ли смешивание крови зародыша и материнского организма?

14. Какое время продолжается беременность?

15. Каким образом алкоголь, никотин, лекарства влияют на развитие эмбриона?

Термин "биология" образуется из двух греческих слов «bios» —жизнь и «logos» — знание, учение, наука. Отсюда и классическое определение биологии как науки, изучающей жизнь во всех ее проявлениях. Однако многообразие живой природы столь велико, что правильнее говорить о современной биологии как о комплексе наук. Предметом биологии являются все проявления жизни. Каждая отдельно взятая биологическая дисциплина изучает лишь определенную сторону этих проявлений: строение и жизнедеятельность живых организмов, их происхождение, развитие, распространение по Земному шару, взаимосвязи, возникающие между живыми организмами и средой их обитания и т.д. Например,

Особое место среди них занимает общая биология. Если частные науки лишь накапливают факты об отдельных сторонах проявлений жизни, то общая биология, интегрируя и обобщая их, выявляет основные законы и закономерности жизни на всех уровнях ее организации, пытается раскрыть сущность жизни и ее основные формы. Раскрывая сущность механизмов биологических процессов, общая биология служит теоретической основой генетики и селекции, ветеринарии и агрономии, медицины и здравоохранения, рационального использования, охраны и воспроизведения природных ресурсов и многих других сфер деятельности человека. В современных условиях знание общебиологических закономерностей необходимы специалистам всех отраслей производства.

Наука о клетке называется цитологией. Клетка является единицей всего живого, элементарной живой системой. Цитология изучает строение и химический состав клеток, функции внутриклеточных структур и клеток внутри организма, размножение и развитие клеток, приспособление клеток к условиям окружающей среды.

Представления о клетке появились в связи с изобретением микроскопа.

Рассматривая под микроскопом срез пробки, Р.Гук обнаружил, что она состоит из ячеек, разделенных перегородками. Эти ячейки он назвал "клетками".

В трудах знаменитого голландского ученого Антони ван Левенгука, особенно в книге "Тайны природы", впервые появилась информация о строении многих биологических объектов (эритроцитов, многих водорослей, бактерий, сперматозоидов, разнообразных микроструктур растительных и животных клеток).

Лишь в XIX в. ученые обратили внимание на полужидкое студенистое содержимое, заполняющее клетку. К началу XIX в., после того как появились хорошие микроскопы, были разработаны методы фиксации и окраски клеток, представления о клеточном строении организмов получили общее признание.

Клеточная теория

По мере совершенствования инструментальной базы и техники микроскопических исследований клеточного строения организмов, было признано, что наличие клеток представляет собой общую структурную черту биологической организации. Клеточное строение организмов наблюдали многие исследователи. Наиболее обстоятельные описания клеточных структур в XIX в. дали Я.Пуркинье и М.Шлейден. В 1838 г. немецкий ботаник М.Шлейден доказал, что в любой растительной клетке есть ядро. Но только немецкий зоолог Т.Шванн в большом разнообразии клеток увидел их общность, их единый план строения. Он создал теорию, утверждающую, что клетки, содержащие ядра, представляют собой структурную и функциональную основу всех живых существ. Клеточная теория строения была сформулирована и опубликована Т. Шванном в 1839 г. Суть её можно выразить в следующих положениях:

Наряду с несомненными достоинствами, в данной теории содержались ошибочные положения и утверждения. Во-первых, по Т.Шванну, жизнь клеток определялась не ее содержимым — протопластом, а главным образом оболочкой (стенкой); во-вторых, клетки в тканях и органах считались автономными, поэтому свойства организмов он сводил к сумме свойств отдельных клеток; в третьих, Т.Шванн полагал, что клетки возникают из неклеточного вещества.

Существенным дополнением основного положения клеточной теории было открытие еще в 1827 г. академиком Российской АН К.М.Бэром яйцеклетки млекопитающих. К.М.Бэр установил, что все организмы начинают свое развитие с одной клетки, представляющей собой оплодотворенное яйцо. Это открытие показало, что клетка не только единица строения, но и единица развития всех живых организмов.

В 1855 г. немецкий врач Р.Вирхов на основании данных об упорядоченном делении исходных клеток сделал обобщение: клетка может возникнуть только из предшествующей клетки. Это привело к осознанию того факта, что рост и развитие организмов связаны с делением клеток и их дальнейшей дифференцировкой, приводящей к образованию тканей и органов.

Таким образом, к началу ХХ в. благодаря созданию клеточной теории, сформировалось представление о клетке как о важнейшей составляющей всего органического мира, о единстве всего живого.

Положения современной клеточной теории

© Клетка и организм. Клетка может быть самостоятельным организмом, осуществляющим всю полноту процессов жизнедеятельности (прокариоты и одноклеточные эукариоты). Все многоклеточные организмы состоят из клеток. Рост и развитие многоклеточного организма — следствие роста и размножения одной или нескольких исходных клеток.

35.3. Общая характеристика
химического состава клетки

Все клетки, независимо от уровня организации, сходны по химическому составу. В клетке содержится несколько тысяч веществ, которые участвуют в разнообразных химических реакциях.

В живых организмах обнаружено свыше 60 химических элементов периодической системы Д.И.Менделеева.

По количественному содержанию в живом веществе элементы делятся на три категории:

© Макроэлементы (O, C, H, N, K, Na, Ca, Mg, S, P, Cl, Fe). К макроэлементам относят элементы, концентрация которых превышает 0,001%. Они составляют основную массу живого вещества клетки (около 99%). Особенно высока концентрация C, N, H, O (98% всех макроэлементов).

© Микроэлементы (Zn, Mn, Cu, Co, Mo и многие другие), доля которых составляет от 0,001% до 0,000001% (1,9% массы клетки). Микроэлементы входят в состав биологически активных веществ — ферментов, витаминов и гормонов.

Макро- и микроэлементы присутствуют в живой материи в виде разнообразных химических соединений, которые подразделяются на неорганические и органические вещества.

К неорганическим веществам относятся:

К органическим веществам относятся: