Kes raku arendas. Rakuteooria Hooke'i rakuteooria loomise ajalugu. Kuidas rakuteooria tekkis?

- kõigi elusorganismide elementaarne struktuurne ja funktsionaalne üksus See võib eksisteerida eraldi organismina (bakterid, algloomad, vetikad, seened) ning mitmerakuliste loomade, taimede ja seente kudedes.

Raku uurimise ajalugu. Rakuteooria.

Organismide elutegevust rakutasandil uurib tsütoloogia ehk rakubioloogia teadus. Tsütoloogia kui teaduse teke on tihedalt seotud rakuteooria loomisega, mis on kõigist bioloogilistest üldistustest kõige laiem ja fundamentaalsem.

Rakuuuringute ajalugu on lahutamatult seotud uurimismeetodite arenguga, eelkõige mikroskoopilise tehnoloogia arenguga. Esimest korda kasutas mikroskoopi taimede ja loomsete kudede uurimiseks inglise füüsik ja botaanik Robert Hooke (1665). Leedri südamiku korgi lõiget uurides avastas ta eraldiseisvad õõnsused – rakud ehk rakud.

1674. aastal täiustas kuulus Hollandi teadlane Anthony de Leeuwenhoek mikroskoopi (suurendatud 270 korda) ja avastas veetilgast üherakulised organismid. Ta leidis hambakatust baktereid, avastas ja kirjeldas erütrotsüüte, spermatosoide ning kirjeldas loomsetest kudedest pärit südamelihase ehitust.

1827 – meie kaasmaalane K. Baer avastas muna.
1831 – Inglise botaanik Robert Brown kirjeldas taimerakkudes olevat tuuma.
1838 – Saksa botaanik Matthias Schleiden esitas idee taimerakkude identiteedist nende arengu seisukohalt.
1839 – Saksa zooloog Theodor Schwann tegi lõpliku üldistuse, et taime- ja loomarakkudel on ühine struktuur. Oma töös "Mikroskoopilised uuringud loomade ja taimede struktuuri ja kasvu vastavusest" sõnastas ta rakuteooria, mille kohaselt on rakud elusorganismide struktuurne ja funktsionaalne alus.
1858 – Saksa patoloog Rudolf Virchow rakendas rakkude teooriat patoloogias ja täiendas seda oluliste sätetega:

1) uus lahter saab tekkida ainult eelmisest lahtrist;

2) inimese haigused põhinevad rakkude struktuuri rikkumisel.

Rakuteooria kaasaegsel kujul sisaldab kolme peamist sätet:

1) rakk on kõigi elusolendite elementaarne struktuurne, funktsionaalne ja geneetiline üksus – esmane eluallikas.

2) uued rakud tekivad eelmiste jagunemise tulemusena; rakk on elusolendite arengu elementaarne üksus.

3) hulkraksete organismide ehitus- ja funktsionaalüksusteks on rakud.

Rakuteoorial on olnud viljakas mõju kõikidele bioloogiliste uuringute valdkondadele.

Hoolimata 17. - 18. sajandi ülitähtsatest avastustest jäi lahtiseks küsimus, kas rakud on osa kõigist taimeosadest ja kas neist ei ehitata üles mitte ainult taimsed, vaid ka loomaorganismid. Alles 1838.–1839. selle küsimuse lahendasid lõpuks saksa teadlased botaanik Matthias Schleiden ja füsioloog Theodor Schwann. Nad lõid nn rakuteooria. Selle olemus seisnes tõsiasja lõplikus äratundmises, et kõik organismid, nii taimsed kui ka loomad, alates kõige madalamast kuni kõige paremini organiseeritud, koosnevad kõige lihtsamatest elementidest - rakkudest (joonis 1.)

Lahustuvate ensüümide, DNA ja RNA edasist eraldamist saab hääldada elektroforeesiga.

Rakuteooria põhisätted bioloogia kaasaegsel arengutasemel võib sõnastada järgmiselt: Rakk on elementaarne elussüsteem, prokarüootide ja eukarüootide ehituse, elu, paljunemise ja individuaalse arengu alus. Väljaspool rakku pole elu. Uued rakud tekivad ainult olemasolevate rakkude jagunemisel. Kõigi organismide rakud on ehituselt ja keemiliselt koostiselt sarnased. Mitmerakulise organismi kasv ja areng on ühe või mitme algse raku kasvu ja paljunemise tagajärg. Organismide rakuline struktuur on tõend selle kohta, et kõigil elusolenditel on üks päritolu.

Rakuteooria loomise ajalugu Hooke (Hooke) Robert (18. juuli 1635, Freshwater, Isle of Wight – 3. märts 1703, London) Esimene inimene, kes rakke nägi, oli inglise teadlane Robert Hooke (meile teada) tänu Hooke'i seadusele). 1665. aastal, püüdes mõista, miks korgipuu nii hästi ujub, hakkas Hooke uurima õhukesi korgilõike enda täiustatud mikroskoobi abil. Ta leidis, et kork oli jagatud paljudeks tillukesteks kärgstruktuuritaolisteks rakkudeks, mis olid ehitatud rakkudest, mis meenutasid talle kloostrirakke, ja nimetas neid rakke rakkudeks (inglise keeles cell tähendab "rakk, rakk, puur"). Tegelikult nägi Robert Hooke ainult taimerakkude kestasid. Nii nägid rakud välja Hooke'i mikroskoobi all.

Rakuteooria loomise ajalugu Leeuwenhoek, Anthony van (24.10.1632, Delft - 26.08.1723, ibid.), Hollandi loodusteadlane. Purkyne Jan Evangelista (17.12.1787, Libochovice - 28.07.1869, Praha), Tšehhi füsioloog. Brown (Brown), Robert (21.12.1773, Montrose - 10.06.1858, London), Šoti botaanik tilk vett "loomad" - liikuvad elusorganismid - üherakulised organismid (bakterid). Esimesed mikroskoobid, järgides Hooke'i, pöörasid tähelepanu ainult rakumembraanidele. Nende mõistmine pole keeruline. Tollased mikroskoobid olid ebatäiuslikud ja andsid väikese suurenduse. Pikka aega peeti kesta raku peamiseks struktuurikomponendiks. Alles 1825. aastal juhtis Tšehhi teadlane J. Purkine (1787-1869) tähelepanu rakkude poolvedelale želatiinsele sisule ja nimetas seda protoplasmaks (praegu nimetatakse seda tsütoplasmaks). Alles 1833. aastal avastas inglise botaanik R. Brown (1773-1858), osakeste kaootilise soojusliikumise avastaja (hiljem tema auks nimetati Brownianiks), rakkudes tuumad. Brown oli neil aastatel huvitatud võõraste taimede - troopiliste orhideede - struktuurist ja arengust. Ta tegi nendest taimedest lõigud ja uuris neid mikroskoobiga. Esmakordselt märkas Brown rakkude keskel kummalisi, kirjeldamatuid sfäärilisi struktuure. Ta nimetas seda rakustruktuuri tuumaks.

Rakuteooria loomise ajalugu Schleiden Matthias Jakob (05.04.1804, Hamburg - 23.06.1881, Frankfurt Maini ääres), saksa botaanik. Samal ajal tegi saksa botaanik M. Schleiden kindlaks, et taimedel on rakuline struktuur. Just Browni avastus oli Schleideni avastuse võti. Fakt on see, et sageli on rakumembraanid, eriti noored, mikroskoobi all halvasti nähtavad. Kernelid on teine teema. Lihtsam on tuvastada tuuma ja seejärel rakumembraani. Schleiden kasutas seda ära. Ta asus metoodiliselt jaokaupa üle vaatama, otsides tuumasid, seejärel kestasid, kordades kõike ikka ja jälle erinevate organite ja taimeosade lõikes. Pärast ligi viis aastat kestnud metoodilist uurimistööd lõpetas Schleiden oma töö. Ta tõestas veenvalt, et kõik taimeorganid on rakulised. Schleiden põhjendas oma taimede teooriat. Aga loomi ikka oli. Milline on nende struktuur, kas saab rääkida ühest rakustruktuuri seadusest kõigi elusolendite jaoks? Tõepoolest, koos uuringutega, mis tõestasid loomsete kudede rakulist struktuuri, leidus töid, milles see järeldus oli teravalt vaidlustatud. Loomade luudest, hammastest ja paljudest muudest kudedest lõikude tegemisel teadlased rakke ei näinud. Kas need koosnesid varem rakkudest? Kuidas nad on muutunud? Nendele küsimustele andis vastuse teine saksa teadlane – T. Schwann, kes lõi loomsete kudede struktuuri rakuteooria. Lükkas Schwanni selle avastuse juurde. Schleiden andis Schwannile hea kompassi – tuuma. Schwann kasutas oma töös sama tehnikat – kõigepealt otsis üles rakkude tuumad, seejärel nende membraanid. Rekordlühikese ajaga – kõigest aastaga – lõpetas Schwann oma titaanliku töö ja juba 1839. aastal: avaldas tulemused töös "Mikroskoopilised uuringud loomade ja taimede struktuuri ja kasvu vastavusest", kus sõnastas peamised rakuteooria sätted Schwann Theodore ( 07.12.1810, Neuss - 11.01.1882, Köln), saksa füsioloog.

Rakuteooria loomise ajalugu Rakuteooria põhisätted M. Schleideni ja T. Schwanni järgi 1. Kõik organismid koosnevad samadest osadest - rakkudest; need moodustuvad ja kasvavad samade seaduste järgi. 2. Keha elementaarsete osade arengu üldine põhimõte on rakkude moodustumine. 3. Iga rakk teatud piirides on indiviid, omamoodi iseseisev tervik. Kuid need isikud töötavad koos, nii et tekib harmooniline tervik. Kõik koed koosnevad rakkudest. 4. Taimerakkudes toimuvad protsessid võib taandada järgmisteks: 1) uute rakkude tekkimine; 2) raku suuruse suurenemine; 3) rakusisu muundumine ja rakuseina paksenemine. Pärast seda muutus kõigi elusorganismide rakulise struktuuri fakt vaieldamatuks. Edasised uuringud näitasid, et võib leida organisme, mis koosnevad tohutust arvust rakkudest; piiratud arvust rakkudest koosnevad organismid; lõpuks need, kelle kogu keha esindab vaid üks rakk. Rakuta organisme looduses ei eksisteeri. T. Schwann ja M. Schleiden uskusid ekslikult, et rakud kehas tekivad esmasest mitterakulisest ainest.

Rakuteooria tekkelugu Virchow (Virchow) Rudolf Ludwig Karl (13.10.1821, Schiefelbein, Pommeri - 05.09.1902, Berliin) Ber Karl Maksimovich (17/28.2.1792, Piibi mõis - 16/28.16 , 16.18.17 , . Tartu) Schleiden Matthias Jakob (05.04.1804, Hamburg - 23.06.1881, Frankfurt Maini ääres) Hiljem sõnastas Rudolf Vikhrov (1858) rakuteooria ühe olulisema sätte: "Iga rakk pärineb teisest rakust .. . Seal, kus rakk tekib, peab sellele eelnema rakk, nii nagu loom pärineb ainult loomast, taim ainult taimest." Rakk saab tekkida ainult eelnevast rakust selle jagunemise tulemusena. Venemaa Teaduste Akadeemia akadeemik Karl Baer avastas imetaja munaraku ja leidis, et kõik mitmerakulised organismid alustavad oma arengut ühest rakust. See avastus näitas, et rakk pole mitte ainult ehitusüksus, vaid ka kõigi elusorganismide arenguüksus. Ideest, et kõik organismid on üles ehitatud rakkudest, on saanud üks olulisemaid teoreetilisi edusamme bioloogia ajaloos, kuna see lõi ühtse aluse kõigi elusolendite uurimiseks. Zooloog Schleiden kirjeldas esmakordselt 1873. aastal loomarakkude kaudset jagunemist - "mitoosi".

Rakuteooria loomise ajalugu Raku mõiste kujunemise ja kujunemise esimesed etapid 1. Raku mõiste tekkelugu 1665 - R. Hooke uuris esmalt mikroskoobi all lõigatud korki, tutvustas terminit. "rakk" 1680 – A. Levenguk avastas üherakulised organismid 2. Rakkude tekkimise teooria 1838. aastal T. Schwan ja M. Schleiden üldistasid teadmisi raku kohta, sõnastasid rakuteooria põhisätted: Kõik taime- ja loomaorganismid koosnevad rakkudest, mis on struktuurilt sarnased. 3. Rakuteooria areng 1858 – R. Vihrov väitis, et iga uus rakk pärineb ainult rakust selle jagunemise tulemusena 1658 – K. Baer tegi kindlaks, et kõik organismid alustavad oma arengut ühest rakust

RAKK Rakk on elussüsteemi elementaarüksus. Spetsiifilised funktsioonid rakus jagunevad organellide – rakusiseste struktuuride vahel. Vaatamata kujundite mitmekesisusele on erinevat tüüpi rakkudel nende peamiste struktuuriomaduste osas silmatorkav sarnasus. Rakk on elementaarne elussüsteem, mis koosneb kolmest põhilisest struktuurielemendist – membraanist, tsütoplasmast ja tuumast. Tsütoplasma ja tuum moodustavad protoplasma. Peaaegu kõik mitmerakuliste organismide koed koosnevad rakkudest. Teisest küljest koosnevad limavormid paljude tuumadega jagamatust rakumassist. Limavormid. Ülemine rida, vasakult paremale: Physarium citrinum, Arcyria cinerea, Physarum polycephalum. Alumine rida, vasakult paremale: Stemonitopsis gracilis, Lamproderma arcyrionema, Diderma effusum Loomade südamelihas on sarnase ehitusega. Mitmeid kehastruktuure (karbid, pärlid, luude mineraalne alus) ei moodusta mitte rakud, vaid nende sekretsiooni saadused.

RAK Väikestel organismidel võib olla vaid sadu rakke. Inimkeha sisaldab 1014 rakku. Praegu teadaolevatest rakkudest on väikseim suurus 0,2 mikronit, suurim - viljastamata epyornise munarakk - kaalub umbes 3,5 kg. Vasakul on epyornis, mis hävitati mitu sajandit tagasi. Paremal on tema Madagaskarilt leitud munarakk.Tüüpilised taime- ja loomarakkude suurused on 5–20 mikronit. Pealegi puudub tavaliselt otsene seos organismide suuruse ja nende rakkude suuruse vahel. Selleks, et säilitada endas vajalikku ainete kontsentratsiooni, tuleb rakk oma keskkonnast füüsiliselt eraldada. Samas eeldab organismi elutegevus intensiivset ainevahetust rakkude vahel. Plasmamembraan täidab rakkudevahelise barjääri rolli. Raku sisemine struktuur on teadlastele pikka aega olnud mõistatus; usuti, et membraan piirab protoplasmat – omamoodi vedelikku, milles toimuvad kõik biokeemilised protsessid. Tänu elektronmikroskoopiale selgus protoplasma saladus ja nüüd on teada, et raku sees on tsütoplasma, milles esinevad erinevad organellid, ja DNA kujul pärilik materjal, mis on kogutud peamiselt tuuma (eukarüootides) .

RAKU STRUKTUUR Raku struktuur on üks olulisi organismide klassifitseerimise põhimõtteid. Loomarakkude struktuur Taimeraku struktuur

TUUM Tuum on kõigi eukarüootide rakkudes, välja arvatud imetajate erütrotsüüdid. Mõnel algloomal on kaks tuuma, kuid reeglina sisaldab rakk ainult ühte tuuma. Tuum on tavaliselt palli või muna kujul; suuruselt (10–20 µm) on see organellidest suurim. Tuum on tsütoplasmast piiritletud tuumaümbrisega, mis koosneb kahest membraanist: välimisest ja sisemisest membraanist, millel on plasmamembraaniga sama struktuur. Nende vahele jääb kitsas ruum, mis on täidetud poolvedela ainega. Tuumaümbrises olevate paljude pooride kaudu toimub ainete vahetus tuuma ja tsütoplasma vahel (eelkõige i-RNA vabanemine tsütoplasmasse). Välismembraan on sageli täis valke sünteesivate ribosoomidega. Rakutuum Tuumaümbrise all on karüoplasma (tuumamahl), kuhu sisenevad tsütoplasmast pärit ained. Karüoplasma sisaldab kromatiini, DNA-d kandvat ainet ja nukleoole. Tuum on ümar struktuur tuumas, milles moodustuvad ribosoomid. Kromatiinis sisalduvat kromosoomide komplekti nimetatakse kromosoomikomplektiks. Kromosoomide arv somaatilistes rakkudes on diploidne (2 n), erinevalt haploidse kromosoomikomplektiga sugurakkudest (n). Tuuma tähtsaim ülesanne on geneetilise informatsiooni säilitamine. Rakkude jagunemisel jaguneb ka tuum kaheks ning selles sisalduv DNA kopeeritakse (paljuneb). Tänu sellele on kõikidel tütarrakkudel ka tuumad.

TSÜTOPLASM JA SELLE ORGANOIDID Tsütoplasma on vesine aine - tsütosool (90% vett), milles paiknevad erinevad organellid, aga ka toitained (tõeliste ja kolloidsete lahuste kujul) ning ainevahetusprotsesside lahustumatud jääkproduktid. Tsütosoolis toimub glükolüüs, rasvhapete, nukleotiidide ja muude ainete süntees. Tsütoplasma on dünaamiline struktuur. Organellid liiguvad ja mõnikord on märgatav ka tsüklos - aktiivne liikumine, milles osaleb kogu protoplasma. Organellid, mis on iseloomulikud nii looma- kui ka taimerakkudele. Mitokondreid nimetatakse mõnikord "rakulisteks jõujaamadeks". Need on spiraalsed, ümarad, piklikud või hargnenud organellid, mille pikkus varieerub vahemikus 1,5–10 µm ja laius 0,25–1 µm. Mitokondrid võivad muuta oma kuju ja liikuda nendesse rakupiirkondadesse, kus vajadus nende järele on suurim. Rakus on kuni tuhat mitokondrit ja see kogus sõltub tugevalt raku aktiivsusest. Iga mitokondrid on ümbritsetud kahe membraaniga, mis sisaldavad RNA-d, valke ja mitokondriaalset DNA-d, mis osaleb mitokondriaalses sünteesis koos tuuma DNA-ga. Sisemine membraan on volditud voltideks, mida nimetatakse cristaeks. Võib-olla olid mitokondrid kunagi vabalt liikuvad bakterid, mis kogemata rakku sattudes astusid peremeesorganismiga sümbioosi. Mitokondrite kõige olulisem ülesanne on ATP süntees, mis toimub orgaaniliste ainete oksüdatsiooni tõttu. Mitokondrid

ENDOPLASMILINE VÕRK JA RIBOSOOMID Endoplasmaatiline retikulum: sile ja teraline struktuur. Lähedal on foto suurendusega 10 000. Endoplasmaatiline retikulum on membraanide võrgustik, mis tungib läbi eukarüootsete rakkude tsütoplasma. Seda saab jälgida ainult elektronmikroskoobiga. Endoplasmaatiline retikulum ühendab organellid omavahel ja toitained transporditakse seda mööda. Smooth EPS on torude kujul, mille seinad on plasmamembraaniga sarnased membraanid. See teostab lipiidide ja süsivesikute sünteesi. Granuleeritud EPS-i kanalite ja õõnsuste membraanidel on palju ribosoome; Seda tüüpi võrgustik osaleb valkude sünteesis.Ribosoomid on väikesed (15–20 nm läbimõõduga) organellid, mis koosnevad r-RNA-st ja polüpeptiididest. Ribosoomide kõige olulisem funktsioon on valkude süntees. Nende arv rakus on väga suur: tuhandeid ja kümneid tuhandeid. Ribosoomid võivad olla seotud endoplasmaatilise retikulumiga või olla vabas olekus. Sünteesiprotsessis osalevad tavaliselt samaaegselt paljud ribosoomid, mis on ühendatud ahelateks, mida nimetatakse polüribosoomideks.

GOLGI JA LÜSOSOOMI APARAAT Golgi aparaat kujutab endast membraanikottide (tsisternide) virna ja nendega seotud vesiikulite süsteemi. Välimisel, nõgusal pool vesiikulite virna (pungades, ilmselt siledast endoplasmaatilisest retikulumist) tekivad pidevalt uued tsisternid, tsisternide siseküljel muutuvad need tagasi vesiikuliteks. Golgi aparaadi põhiülesanne on ainete transport tsütoplasmasse ja rakuvälisesse keskkonda, samuti rasvade ja süsivesikute, eelkõige lima moodustava mutsiini glükoproteiini, samuti vaha, kummi ja taimeliimi süntees. . Golgi aparaat osaleb plasmamembraani kasvus ja uuenemises ning lüsosoomide moodustamises. Lüsosoomid on seedeensüümidega täidetud membraanikotid. Loomarakkudes on eriti palju lüsosoome, siin on nende suurus kümnendikku mikromeetrist. Lüsosoomid lagundavad toitaineid, seedivad rakku sattunud baktereid, eritavad ensüüme ja eemaldavad seedimise teel rakkudest mittevajalikud osad. Lüsosoomid on ka raku "enesetapu vahendid": mõnel juhul (näiteks kui kullesaba sureb ära) visatakse lüsosoomide sisu rakku ja see sureb. Lüsosoomid

Tsentrioolid Raku tsütoskelett. Mikrokiud on värvitud siniseks, mikrotuubulid roheliseks, vahepealsed kiud punaseks.Taimerakud sisaldavad kõiki loomarakkudes leiduvaid organelle (välja arvatud tsentrioolid). Kuid need sisaldavad ka ainult taimedele iseloomulikke struktuure.

, taimedel ja bakteritel on sarnane struktuur. Hiljem said need järeldused aluseks organismide ühtsuse tõestamisel. T. Schwann ja M. Schleiden tutvustasid teadusesse raku põhikontseptsiooni: väljaspool rakke pole elu.

Rakuteooriat on korduvalt täiendatud ja toimetatud.

Kolleegiline YouTube

1 / 5

✪ Tsütoloogia meetodid. Rakuteooria. Bioloogia videoõpetus 10. klass

✪ Rakuteooria | Bioloogia 10. klass # 4 | Infotund

✪ 3. teema, 1. osa. TÜTOLOOGIA. RAKUTEOORIA. MEMBRAANI STRUKTUUR.

✪ Rakuteooria | Raku struktuur | Bioloogia (2. osa)

✪ 7. Rakuteooria (ajalugu + meetodid) (9. või 10.-11. klass) - bioloogia, ettevalmistus USE ja OGE 2018 jaoks

Subtiitrid

Schleiden-Schwanni rakuteooria sätted

Teooria loojad sõnastasid selle peamised sätted järgmiselt:

Rakk on kõigi elusolendite struktuuri elementaarne struktuuriüksus.
Taimede ja loomade rakud on sõltumatud, päritolult ja struktuurilt üksteisega homoloogsed.

Kaasaegse rakuteooria põhisätted

Link ja Moldnhower tuvastavad, et taimerakkudel on iseseisvad seinad. Selgub, et rakk on teatud morfoloogiliselt isoleeritud struktuur. 1831. aastal tõestab G. Mohl, et isegi sellised pealtnäha mitterakulised taimestruktuurid, näiteks põhjaveekihid, arenevad rakkudest.

F. Meyen kirjeldab teoses "Phytotomy" (1830) taimerakke, mis "on kas üksikud, nii et iga rakk on eriline isend, nagu on leitud vetikatest ja seentest, või, moodustades paremini organiseeritud taimi, ühendavad nad rohkem ja vähem märkimisväärsed massid." Meijen rõhutab iga raku ainevahetuse sõltumatust.

1831. aastal kirjeldas Robert Brown tuuma ja viitab sellele, et see on taimeraku püsikomponent.

Purkinje kool

1801. aastal võttis Vigia kasutusele loomse koe mõiste, kuid ta eraldas koe anatoomilise preparaadi alusel ega kasutanud mikroskoopi. Loomsete kudede mikroskoopilise struktuuri ideede arendamine on seotud eelkõige Purkinje uurimistööga, kes asutas oma kooli Breslavlis.

Purkinje ja tema õpilased (eriti tuleks esile tõsta G. Valentini) paljastasid esimesel ja kõige üldisemal kujul imetajate (sh inimese) kudede ja elundite mikroskoopilise struktuuri. Purkinje ja Valentin võrdlesid üksikuid taimerakke loomade teatud mikroskoopiliste koestruktuuridega, mida Purkinje nimetas kõige sagedamini "teradeks" (tema koolis kasutati mõne loomastruktuuri kohta mõistet "rakk").

1837. aastal pidas Purkinje Prahas loenguid. Nendes andis ta ülevaate oma tähelepanekutest maonäärmete, närvisüsteemi jm struktuuri kohta. Tema aruandele lisatud tabelis olid selged kujutised mõnedest loomsete kudede rakkudest. Sellegipoolest ei suutnud Purkinje taimerakkude ja loomarakkude homoloogiat tuvastada:

esiteks mõistis ta terade all nüüd rakke, nüüd rakutuumi;
teiseks mõisteti mõistet "rakk" siis sõna-sõnalt kui "seintega piiratud ruumi".

Purkinje viis taimerakkude ja loomade "seemnete" võrdluse läbi analoogia, mitte nende struktuuride homoloogia (mõistes mõisteid "analoogia" ja "homoloogia" tänapäevases tähenduses) mõttes.

Mülleri koolist ja Schwanni loomingust

Teine kool, kus uuriti loomsete kudede mikroskoopilist struktuuri, oli Johannes Mülleri labor Berliinis. Müller uuris dorsaalse stringi (akordi) mikroskoopilist ehitust; tema õpilane Henle avaldas uurimuse sooleepiteeli kohta, milles kirjeldas selle erinevaid liike ja nende rakustruktuuri.

Just siin viidi läbi Theodor Schwanni klassikalised uuringud, mis panid aluse rakuteooriale. Schwanni loomingut mõjutas tugevalt Purkinje ja Henle koolkond. Schwann leidis õige põhimõtte taimerakkude ja loomade elementaarsete mikroskoopiliste struktuuride võrdlemiseks. Schwann suutis kindlaks teha homoloogia ja tõestada taimede ja loomade elementaarsete mikroskoopiliste struktuuride struktuuri ja kasvu vastavust.

Tuuma tähtsus Schwanni rakus oli ajendatud Matthias Schleideni uurimistööst, kes avaldas 1838. aastal oma teose "Fitogeneesi materjalid". Seetõttu nimetatakse Schleideni sageli rakuteooria kaasautoriks. Rakuteooria põhiidee - taimerakkude ja loomade elementaarstruktuuride vastavus - oli Schleidenile võõras. Ta sõnastas struktuurita ainest raku neoplasmi teooria, mille kohaselt esiteks kondenseerub tuum kõige väiksemast granulaarsusest, selle ümber moodustub tuum, mis on raku (tsütoblasti) algallikaks. See teooria põhines aga valedel faktidel.

1838. aastal avaldas Schwann 3 esialgset aruannet ja 1839. aastal ilmus tema klassikaline essee "Mikroskoopilised uuringud loomade ja taimede struktuuri ja kasvu vastavusest", mille pealkirjas on väljendatud rakuteooria põhiidee. :

Raamatu esimeses osas uurib ta nookordi ja kõhre ehitust, näidates, et nende elementaarstruktuurid – rakud arenevad ühtemoodi. Lisaks tõestab ta, et ka loomaorganismi teiste kudede ja elundite mikroskoopilised struktuurid on rakud, mis on üsna võrreldavad kõhre ja nookordi rakkudega.
Raamatu teises osas võrreldakse taime- ja loomarakke ning näidatakse nende vastavust.
Kolmandas osas töötatakse välja teoreetilised sätted ja sõnastatakse rakuteooria põhimõtted. Just Schwanni uurimustöö vormistas rakuteooria ning tõestas (tollaste teadmiste tasemel) loomade ja taimede elementaarstruktuuri ühtsust. Schwanni peamine viga oli arvamus, mille ta avaldas pärast Schleideni rakkude tekkimise võimalusest struktuurita mitterakulisest ainest.

Rakuteooria areng 19. sajandi teisel poolel

Alates XIX sajandi 1840. aastatest on rakuteooria olnud kogu bioloogia tähelepanu keskpunktis ja on kiiresti arenenud, muutudes iseseisvaks teadusharuks - tsütoloogiaks.

Rakuteooria edasiarendamiseks oli olulise tähtsusega selle laiendamine protistidele (algloomadele), keda tunnistati vabalt elavateks rakkudeks (Sibold, 1848).

Sel ajal muutub raku koostise idee. Selgitatakse varem raku kõige olulisemaks osaks tunnistatud rakumembraani sekundaarset tähtsust ning protoplasma (tsütoplasma) ja rakkude tuuma (Moll, Cohn, LSTsenkovsky, Leydig, Huxley) tähtsust. esile tõstetud, mis leidis väljenduse M. Schulze 1861. aastal antud raku definitsioonis:

Rakk on protoplasma tükk, mille sees on tuum.

1861. aastal esitas Bryukko raku keeruka struktuuri teooria, mida ta määratleb kui "elementaarorganismi", ning täpsustab veelgi Schleideni ja Schwanni välja töötatud teooriat rakkude moodustumise kohta struktuurita ainest (tsütoblasteem). Leiti, et uute rakkude moodustumise meetod on rakkude jagunemine, mida Mole uuris esmalt niitvetikatel. Botaanilise materjali tsütoblasteemia teooria ümberlükkamisel mängisid Negeli ja N. I. Zhele uuringud olulist rolli.

Koerakkude jagunemise loomadel avastas 1841. aastal Remak. Selgus, et blastomeeride lõhustamine on järjestikuste jagunemiste jada (Bishtyuf, N.A. Kelliker). Rakkude jagunemise üldise leviku idee uute rakkude moodustumise meetodina fikseerib R. Virchow aforismi kujul:

"Omnis cellula ex cellula".
Iga rakk on rakust.

Rakuteooria arengus 19. sajandil tekivad teravalt vastuolud, mis peegeldavad mehaanilise looduskontseptsiooni raames välja kujunenud rakuteooria kahetist olemust. Juba Schwannis püütakse organismi pidada rakkude summaks. See tendents on eriti välja töötatud Virchow's Cellular Pathology (1858).

Virchowi töödel oli rakulise õppimise arengule mitmetähenduslik mõju:

Ta laiendas rakuteooriat patoloogia valdkonda, mis aitas kaasa rakuõpetuse universaalsuse tunnustamisele. Virchowi teosed kinnitasid Schleideni ja Schwanni tsütoblastoomide teooria tagasilükkamist, juhtisid tähelepanu protoplasmale ja tuumale, mida peetakse raku kõige olulisemateks osadeks.
Virkhov suunas rakuteooria arengut mööda organismi puhtalt mehhaanilise tõlgendamise teed.
Virchow tõstis rakud iseseisva olemise astmele, mille tulemusena ei peetud organismi mitte kui tervikut, vaid lihtsalt kui rakkude summat.

XX sajand

Alates 19. sajandi teisest poolest omandas rakuteooria üha metafüüsilisema iseloomu, mida tugevdas Verworni rakufüsioloogia, mis käsitles mis tahes füsioloogilist protsessi kehas üksikute rakkude füsioloogiliste ilmingute lihtsaks summaks. Selle rakuteooria arengusuuna lõpus ilmus "raku oleku" mehhaaniline teooria, mille üks eestkõnelejaid oli Haeckel. Selle teooria kohaselt võrreldakse organismi riigiga ja selle rakke kodanikega. See teooria oli vastuolus organismi terviklikkuse põhimõttega.

Rakuteooria arengu mehhaanilist suunda on teravalt kritiseeritud. 1860. aastal kritiseeris IM Sechenov Virchowi ideed puurist. Hiljem kritiseerisid rakuteooriat ka teised autorid. Kõige tõsisemad ja põhimõttelisemad vastuväited esitasid Hertwig, A.G.Gurvich (1904), M. Heidenhain (1907), Dobell (1911). Tšehhi histoloog Studnicka (1929, 1934) kritiseeris rakuteooriat põhjalikult.

1930. aastatel esitas nõukogude bioloog OB Lepešinskaja oma uurimistöö andmetele tuginedes "uue raku teooria" vastandina "virchowianismile". See põhines ideel, et ontogeneesis võivad rakud areneda mõnest mitterakulisest elusainest. OB Lepešinskaja ja tema pooldajate poolt tema teooria aluseks olevate faktide kriitiline kontrollimine ei kinnitanud andmeid raku tuumade arengu kohta tuumavabast "elusainest".

Kaasaegne rakuteooria

Kaasaegne rakuteooria lähtub tõsiasjast, et raku struktuur on kõige olulisem eluvorm, mis on omane kõigile elusorganismidele, välja arvatud viirustele. Rakulise struktuuri parandamine oli nii taimede kui ka loomade evolutsioonilise arengu peamine suund ning rakuline struktuur püsis kindlalt enamikus kaasaegsetes organismides.

Samal ajal tuleks uuesti hinnata rakuteooria dogmaatilisi ja metodoloogiliselt ebaõigeid sätteid:

Raku struktuur on elu peamine, kuid mitte ainus vorm. Viirusi võib pidada mitterakulisteks eluvormideks. Tõsi, märke elusolenditest (ainevahetus, paljunemisvõime jne) näitavad nad ainult rakkude sees, väljaspool rakke on viirus keeruline keemiline aine. Enamiku teadlaste sõnul on viirused oma päritolult seotud rakuga, on osa selle geneetilisest materjalist, "looduslikud" geenid.
Selgus, et on kahte tüüpi rakke – prokarüootsed (bakterite ja arhebakterite rakud), millel puudub membraanidega piiritletud tuum, ja eukarüootsed (taimede, loomade, seente ja protistide rakud), mille tuum on ümbritsetud tuumapooridega topeltmembraan. Prokarüootsete ja eukarüootsete rakkude vahel on palju muid erinevusi. Enamikul prokarüootidel puuduvad sisemembraani organellid, samas kui enamikul eukarüootidel on mitokondrid ja kloroplastid. Sümbiogeneesi teooria kohaselt on need poolautonoomsed organellid bakterirakkude järeltulijad. Seega on eukarüootne rakk kõrgema organiseerituse tasemega süsteem, teda ei saa pidada bakterirakuga täielikult homoloogseks (bakterirakk on homoloogne inimese raku ühe mitokondriga). Seega taandus kõigi rakkude homoloogia kahekordse fosfolipiidide kihi suletud välismembraanile (arheas on sellel erinev keemiline koostis kui teistes organismirühmades), ribosoomid ja kromosoomid - pärilik materjal. DNA molekulide vorm, mis moodustavad valkudega kompleksi ... See muidugi ei muuda kõigi rakkude ühist päritolu, mida kinnitab nende keemilise koostise üldsõnalisus.
Rakuteooria käsitles organismi kui rakkude summat ja lahustas organismi eluilmingud selle koostisosade rakkude elu ilmingute summas. Sellega eirati organismi terviklikkust, terviku seadused asendati osade summaga.
Arvestades rakku universaalse struktuurielemendina, käsitles rakuteooria koerakke ja sugurakke, protiste ja blastomeere täiesti homoloogsete struktuuridena. Raku kontseptsiooni rakendatavus protistidele on rakuteooria vastuoluline küsimus selles mõttes, et paljusid keerukaid protistide mitmetuumalisi rakke võib pidada supertsellulaarseteks struktuurideks. Koerakkudes, sugurakkudes, protistides avaldub üldine rakuline organisatsioon, mis väljendub karüoplasma morfoloogilises isolatsioonis tuuma kujul, kuid neid struktuure ei saa pidada kvalitatiivselt samaväärseteks, võttes kõik nende spetsiifilised omadused väljaspool "raku" mõistet. ". Eelkõige ei ole loomade või taimede sugurakud lihtsalt mitmerakulise organismi rakud, vaid nende elutsükli eriline haploidne põlvkond, millel on geneetilised, morfoloogilised ja mõnikord ka ökoloogilised omadused ning mis alluvad loodusliku valiku iseseisvale tegevusele. Samal ajal on peaaegu kõigil eukarüootsetel rakkudel kahtlemata ühine päritolu ja hulk homoloogseid struktuure - tsütoskeleti elemendid, eukarüootsed ribosoomid jne.
Dogmaatiline rakuteooria eiras keha mitterakuliste struktuuride eripära või tunnistas need isegi elutuks, nagu Virchow. Tegelikult on kehas lisaks rakkudele ka mitmetuumalised rakuülesed struktuurid (süntsütia, sümplastid) ja mittetuumaline rakkudevaheline aine, millel on võime metaboliseerida ja seetõttu on see elus. Kaasaegse tsütoloogia ülesanne on välja selgitada nende eluilmingute eripära ja tähtsus organismile. Samal ajal ilmuvad nii mitmetuumalised struktuurid kui ka rakuväline aine ainult rakkudest. Mitmerakuliste organismide süntsütia ja sümplastid on algsete rakkude ühinemise produkt ning rakuväline aine on nende sekretsiooni produkt, see tähendab, et see tekib raku metabolismi tulemusena.
Osa ja terviku probleemi lahendas ortodoksne rakuteooria metafüüsiliselt: kogu tähelepanu kandus organismi osadele - rakkudele ehk “elementaarorganismidele”.

Organismi terviklikkus on loomulike, materiaalsete suhete tulemus, mis on uurimise ja avalikustamise jaoks üsna kättesaadavad. Mitmerakulise organismi rakud ei ole iseseisvalt eksisteerima võimelised isendid (nn kehavälised rakukultuurid on kunstlikult loodud bioloogilised süsteemid). Reeglina on iseseisvaks eksisteerimiseks võimelised ainult need hulkrakulised rakud, millest tekivad uued isendid (sugurakud, sügootid või eosed) ja mida võib käsitleda eraldi organismidena. Rakku ei saa eraldada keskkonnast (nagu tegelikult igast elussüsteemist). Kogu tähelepanu koondamine üksikutele rakkudele viib paratamatult organismi kui osade summa ühendamiseni ja mehhanistliku mõistmiseni.

Rakuteooria, mis on puhastatud mehhanismist ja täiendatud uute andmetega, on endiselt üks olulisemaid bioloogilisi üldistusi.

Küsimus 1. Kes töötas välja rakuteooria?

Rakuteooria sõnastati 19. sajandi keskel. Saksa teadlased Theodor Schwann ja Mathias Schleiden. Nad võtsid kokku paljude selleks ajaks teadaolevate avastuste tulemused. Peamised teoreetilised järeldused, mida nimetatakse rakuteooriaks, esitas T. Schwann oma raamatus "Mikroskoopilised uuringud loomade ja taimede struktuuri ja kasvu vastavusest" (1839). Raamatu põhiidee on, et taimede ja loomade kuded koosnevad rakkudest. Rakk on elusorganismide struktuuriüksus.

Küsimus 2. Miks kutsuti rakku rakuks?

Hollandi teadlane Robert Hooke jälgis oma suurendusseadme disaini kasutades õhukest korgilõiku. Teda rabas tõsiasi, et kork oli ehitatud kärge meenutavatest rakkudest. Hooke nimetas neid rakke rakkudeks.

Küsimus 3. Millised omadused on ühised kõigile elusorganismide rakkudele?

Rakkudel on kõik elusolendite omadused. Nad on võimelised kasvama, paljunema, ainevahetuseks ja energia muundamiseks, neil on pärilikkus ja muutlikkus ning nad reageerivad välistele stiimulitele.

2.1. Rakuteooria põhisätted

4,5 (90%) 8 häält

Sellelt lehelt otsiti:

kes töötas välja rakuteooria
millised omadused ühendavad kõiki elusorganismide rakke
miks rakku kutsuti rakuks
Millised omadused on ühised kõigile elusorganismide rakkudele?
kes arendas rakuteooria?