|
2. Короткий екскурс розвитку цитології а) винайдення мікроскопа
Вивчення клітини стало можливим лише з моменту винайдення мікроскопа і застосування його для дослідження біологічних об’єктів. Стосовно того, хто першим сконструював мікроскоп, немає єдиної думки. У всякому разі, це відбулося на початку XVII століття одночасно в різних країнах. Безперечно, що заслуги у винайденні мікроскопа мають як голландці брати Янсени, так і італійці Галілео Галілей і Кеплер. Перші мікроскопи давали відносно невеликі збільшення (у 10–12 разів) і використовувалися зазвичай для розглядання різних предметів, часто дрібних паразитів, і тому отримали іронічну назву “блошиного скла”.
Видатний англійський учений Роберт Гук удосконалив мікроскоп і в 1660 році у своїй книзі “Мікрографія” уперше описав коробочки (клітини) у зрізі з корка, а також з інших рослинних об’єктів. По суті це не були клітини в сучасному розумінні, а лише клітинні стінки, окорковілі оболонки клітини, проте термін “клітина”, як елементарна структура живого, залишився у вжитку до сьогодні. Спостереження Р. Гука підтвердили і розширили такі мікроскопісти XVII ст., як М. Мальпігі, Н. Грю і А. Левенгук .
У кінці ХVIII ст. були вдосконалені лінзи мікроскопа, і Ф. Епінус сконструював ахроматичний мікроскоп, який надав поштовх для подальшого вивчення біологічних об'єктів. На початку XIX ст. французький анатом і фізіолог М.Ф.К. Біша в своїй праці “Загальна анатомія” (1801) описав 21 тканину організму людини. У цей же час І. Кулеман дослідив циклічні зміни в яєчнику овець.
У третьому десятилітті XX ст. було описане клітинне ядро. Зокрема, чеський фізіолог Я. Е. Пуркінє виявив у яйцеклітині курки ядро (1825–1930) і ввів поняття “протоплазма” (сьогодні це поняття “цитоплазма”). Р. Браун описав ядро в рослинній клітині, а К. Вольф у яйцеклітині ссавців (1827). Ядерце описав М. Шлейден (1838). б) формулювання клітинної теорії та визначення клітини
Нагромадження описових даних про клітину дало можливість зробити узагальнення — сформулювати клітинну теорію. Перший крок у цьому напрямі зробив М. Я. Шлейден, який виклав думку про те, що рослинний організм є агрегатом клітин (1838). Через рік Т. Шван у роботі “Мікроскопічне дослідження про схожість у структурі і рості тварин і рослин” сформулював клітинну теорію, в якій він розглядав клітину як універсальний структурний компонент тваринного і рослинного світу. Р. Вірхов (1858) доповнив клітинну теорію положенням про розвиток клітин (відомий його афоризм “Кожна клітина з клітини”).
Вчення про клітину пройшло складний шлях розвитку: від описових даних про різні клітини до узагальнення — клітинної теорії та цитології.
Узагальнення фактичного матеріалу про структуру клітини привело до спроб формулювання поняття клітини. Так, Олександр Браун (1851) писав: “...клітина — це маленький організм, що утворює на своїй поверхні оболонку...”. Максу Шульце належить класичне визначення клітини: “Клітиною є грудочка протоплазми з розміщеним у ній ядром, яка володіє всіма властивостями життя” (1856–1866).
У 70-х рр. XIX століття майже одночасно в різних частинах Європи був описаний поділ клітин — мітоз. Зокрема, український зоолог П. І. Перемежко (1878) описав фази мітотичного поділу клітини, а німецький гістолог А. Флемінг (1879) деталізував опис цього процесу і дав назви основним фазам непрямого поділу клітини, які збереглися до сьогодні. Тоді ж були описані майже всі клітинні органели на мікроскопічному рівні: комплекс Гольджі (К. Гольджі, 1875–1898), мітохондрії (1898), центросома (О. Гертвіт, 1875; М. Гейденгайн, 1891).
Таким чином, наприкінці ХІХ ст. була вивчена будова клітини на світлооптичному рівні, з’ясована в основному роль її структур, описані закономірності клітинної репродукції, сформульоване поняття клітини та визначена її роль у живій природі. в) досягнення електронної мікроскопії в цитології
Із винайденням електронного мікроскопа (1931) і застосуванням його для біологічних досліджень цитологія зробила значний крок уперед. У середині XX ст. вченими з використанням електронного мікроскопа була описана субмікроскопічна будова клітини та її компонентів. У 40–50-х рр. XX ст. розвиток науки у передових країнах досяг такого рівня, що відкриття і дослідження структур клітини, її органел за допомогою електронного мікроскопа здійснювалися дослідниками різних країн майже одночасно. Так, Р. Портер, А. Клод і Е. Фулман описали ендоплазматичну сітку (1945–1946), А. Далтон, Е. Фелікс, Ф. С. Шестранд і Ц. Нансон дослідили електронномікроскопічну будову комплексу Гольджі (1953–1954). К. Р. де Дюв з використанням фракційного центрифугування виявив лізосоми, Родін відкрив пероксисоми (1954). Більш детально були описані субмікроскопічні структури клітини у 60–70-х рр. ХХ століття.
У наш час учені продовжують досліджувати біологію клітини, поглиблюючи знання про її будову, хімізм, функції, розвиток, диференціацію, старіння, генетику і патологію. Генна інженерія клітини, суть якої полягає у виділенні і штучному функціонально активних генетичних структур (генів, їх блоків та рекомбінантних молекул ДНК) з наступним введенням їх в організм з метою цілеспрямрямованої перебудови його генотипу, стала об’єктом детального вивчення.
Сучасна клітина теорія включає такі основні положення.
(1) Усе живе складається з однієї або багатьох клітин. Усі клітини різних живих організмів подібні (гомологічні за побудовою).
(2) Клітина є найменшою основною одиницею живого. У ній відбуваються всі хімічні реакції, які уособлюють життя.
(3) Усі клітини виникають з клітин, що вже існують. Вони містять і передають генетичну інформацію з покоління у покоління.
(4) Клітини зберігають, переробляють і передають генетичну інформацію з покоління у покоління.
(5) Багатоклітинні організми є складними клітинними ансамблями, які утворюють цілісні системи.
У ХХ столітті за відкриття в цитології та суміжних науках були присуджені Нобелівські премії. Серед лауреатів були:
у 1906 р. Камілло Гольджі і Сантьяго Рамон-і-Кахаль за відкриття в галузі структури нейронів;
у 1908 р. Ілля Мєчніков і Пауль Ерліх за відкриття фагоцитозу (Мєчніков) і антитіл (Ерліх);
у 1930 р. Карл Ландштейнер за відкриття груп крові;
у 1931 р. Отто Варбург за відкриття природи і механізмів дії дихальних ферментів цитохромоксидаз;
у 1946 р. Герман Меллер за відкриття мутацій;
у 1953 р. Гонс Кребс за відкриття циклу лимонної кислоти (цикл Кребса);
у 1959 р. Артур Корнберг і Северо Ороа за відкриття механізмів синтезу ДНК і РНК;
у 1962 р. Френсіс Крик, Морис Вілкінсон і Джеймс Вотсон за відкриття молекулярної структури нуклеїнових кислот та їх значення для передачі інформації в живих системах;
у 1963 р. Франсуа Жакоб, Андре Львов і Жак Моно за відкриття механізмів синтезу білка;
у 1968 р. Хар Гобінд Корана, Маршалл Ніренберг і Робетр Холлі за розшифрування генетичного коду і його ролі в синтезі білка;
у 1970 р. Джуліус Аксельрод, Бернард Кац і Ульф фон Ейлер за відкриття гуморальних медіаторів нервових закінчень і механізмів їх зберігання, виділення та інактивації;
у 1971 р. Ерл Сазерленд за відкриття вторинного посередника цАМФ і його ролі в механізмі дії гормонів;
у 1974 р. Кристіан де Дюв, Альберт Клад і Джордж Паладе за відкриття, що стосуються структурної та функціональної організації клітин (ультраструктура і функціональна організація лізосом, комплексу Гольджі, ендоплазматичної сітки). Всі опубліковані на сайті матеріали належать їх авторам. Матеріали розміщено виключно для ознайомлення. Копіювання та використання інформації суворо заборонено.
|
