Ambao walitengeneza seli. Nadharia ya seli ni historia ya kuundwa kwa nadharia ya seli ya Hooke. Nadharia ya seli ilitokeaje?

Kitengo cha kimsingi cha kimuundo na kiutendaji cha viumbe vyote hai, kinaweza kuwepo kama kiumbe tofauti (bakteria, protozoa, mwani, kuvu) au kama sehemu ya tishu za wanyama, mimea na kuvu nyingi.

Historia ya utafiti wa seli. Nadharia ya seli.

Shughuli ya maisha ya viumbe katika ngazi ya seli inasomwa na sayansi ya cytology au biolojia ya seli. Kuibuka kwa cytology kama sayansi kunahusiana sana na uumbaji nadharia ya seli, mpana zaidi na wa kimsingi zaidi kati ya jumla zote za kibiolojia.

Historia ya utafiti wa seli inahusishwa bila usawa na maendeleo ya mbinu za utafiti, hasa na maendeleo ya teknolojia ya microscopic. Hadubini ilitumiwa kwanza kuchunguza tishu za mimea na wanyama na mwanafizikia wa Kiingereza na mtaalamu wa mimea Robert Hooke (1665). Wakati akisoma sehemu ya kuziba msingi wa elderberry, aligundua mashimo tofauti - seli au seli.

Mnamo 1674, mchunguzi maarufu wa Uholanzi Anthony de Leeuwenhoek aliboresha darubini (iliyokuzwa mara 270), iliyogunduliwa katika tone la maji. viumbe vyenye seli moja. Aligundua bakteria katika plaque ya meno, aligundua na kuelezea seli nyekundu za damu na manii, na akaelezea muundo wa misuli ya moyo kutoka kwa tishu za wanyama.

1827 - mwenzetu K. Baer aligundua yai.
1831 - Mtaalamu wa mimea wa Kiingereza Robert Brown alielezea kiini katika seli za mimea.
1838 - Mtaalamu wa mimea wa Ujerumani Matthias Schleiden aliweka mbele wazo la utambulisho wa seli za mimea kutoka kwa mtazamo wa ukuaji wao.
1839 - mtaalam wa wanyama wa Ujerumani Theodor Schwann alifanya jumla ya mwisho ambayo seli za mimea na wanyama zina muundo wa jumla. Katika kazi yake" Masomo ya hadubini juu ya mawasiliano katika muundo na ukuaji wa wanyama na mimea,” alitunga nadharia ya seli, kulingana na ambayo seli ni msingi wa kimuundo na utendaji wa viumbe hai.
1858 - Mwanapatholojia wa Ujerumani Rudolf Virchow alitumia nadharia ya seli katika ugonjwa na kuiongezea na vifungu muhimu:

1) kiini kipya kinaweza kutokea tu kutoka kwa seli iliyopita;

2) magonjwa ya binadamu yanatokana na ukiukwaji wa muundo wa seli.

Nadharia ya seli katika hali yake ya kisasa inajumuisha vifungu vitatu kuu:

1) kiini - miundo ya msingi, kazi na kitengo cha maumbile viumbe vyote vilivyo hai ndio chanzo kikuu cha maisha.

2) seli mpya huundwa kama matokeo ya mgawanyiko wa zile zilizopita; Seli ni sehemu ya msingi ya ukuaji wa maisha.

3) vitengo vya kimuundo na kazi vya viumbe vingi vya seli ni seli.

Nadharia ya seli imekuwa na ushawishi wenye manufaa katika maeneo yote ya utafiti wa kibiolojia.

Licha ya sana uvumbuzi muhimu Karne za XVII - XVIII, swali la ikiwa seli ni sehemu ya sehemu zote za mimea, na pia ikiwa sio mimea tu bali pia viumbe vya wanyama hujengwa kutoka kwao, ilibaki wazi. Mnamo 1838-1839 tu. swali hili hatimaye kutatuliwa na wanasayansi wa Ujerumani, mimea Matthias Schleiden na physiologist Theodor Schwann. Waliunda nadharia inayoitwa kiini. Kiini chake kilikuwa katika utambuzi wa mwisho wa ukweli kwamba viumbe vyote, mimea na wanyama, kutoka kwa chini hadi kwa kupangwa sana, vinajumuisha vipengele rahisi zaidi - seli (Mchoro 1.)

Mgawanyo zaidi wa vimeng'enya mumunyifu, DNA na RNA unaweza kutekelezwa na electrophoresis.

Masharti kuu ya nadharia ya seli katika kiwango cha kisasa cha maendeleo ya biolojia inaweza kutengenezwa kama ifuatavyo: Kiini ni mfumo wa maisha wa kimsingi, msingi wa muundo, shughuli za maisha, uzazi na maendeleo ya mtu binafsi ya prokariyoti na yukariyoti. Hakuna maisha nje ya seli. Seli mpya hutokea tu kwa kugawanya seli zilizokuwepo awali. Seli za viumbe vyote ni sawa katika muundo na muundo wa kemikali. Ukuaji na ukuaji wa kiumbe chembe chembe nyingi ni matokeo ya ukuaji na uzazi wa seli moja au zaidi asilia. Muundo wa seli za viumbe ni ushahidi kwamba viumbe vyote vina asili moja.

Historia ya kuundwa kwa nadharia ya seli ya HOOK (Hooke) Robert (Julai 18, 1635, Freshwater, Isle of Wight - Machi 3, 1703, London) Mtu wa kwanza kuona seli alikuwa mwanasayansi wa Kiingereza Robert Hooke (anayejulikana kwetu. shukrani kwa sheria ya Hooke). Mnamo 1665, akijaribu kuelewa kwa nini mti wa balsa unaelea vizuri sana, Hooke alianza kuchunguza sehemu nyembamba za kizibo kwa kutumia darubini aliyokuwa ameboresha. Aligundua kwamba cork ilikuwa imegawanywa katika seli nyingi ndogo, sawa na sega la asali, lililojengwa kutoka kwa seli ambazo zilimkumbusha seli za monasteri, na aliita seli hizi (kwa Kiingereza kiini kinamaanisha "cell, cell, cage"). Kwa kweli, Robert Hooke aliona tu utando wa seli za mimea. Hivi ndivyo seli zilionekana chini ya darubini ya Hooke.

Historia ya kuundwa kwa nadharia ya seli Leeuwenhoek, Anthony van (24. 10. 1632, Delft - 26. 08. 1723, ibid.), Mwanasayansi wa asili wa Uholanzi. Purkyne Jan Evangelista (17.12.1787, Libochovice - 28.07.1869, Prague), mwanafiziolojia wa Czech. Brown, Robert (Desemba 21, 1773, Montrose - Juni 10, 1858, London), mtaalam wa mimea wa Uskoti Mnamo 1680, bwana wa Uholanzi Anthony van Leeuwenhoek (1632-1723) aliona kwanza tone la maji "wanyama" - viumbe hai vinavyosonga - viumbe vyenye seli moja (bakteria). Wataalamu wa kwanza wa hadubini, wakimfuata Hooke, walizingatia tu utando wa seli. Si vigumu kuwaelewa. Hadubini wakati huo hazikuwa kamilifu na zilitoa ukuzaji wa chini. Muda mrefu kuu sehemu ya muundo kiini kilizingatiwa kuwa membrane. Mnamo mwaka wa 1825 tu, mwanasayansi wa Kicheki J. Purkinė (1787 -1869) alielezea yaliyomo ya gelatinous ya nusu ya kioevu ya seli na kuiita protoplasm (sasa inaitwa cytoplasm). Mnamo 1833 tu, mtaalam wa mimea wa Kiingereza R. Brown (1773 -1858), mgunduzi wa mwendo wa machafuko wa joto wa chembe (baadaye aitwaye Brownian kwa heshima yake), aligundua viini kwenye seli. Brown katika miaka hiyo alikuwa na nia ya muundo na maendeleo ya mimea ya ajabu - orchids ya kitropiki. Alitengeneza sehemu za mimea hii na kuichunguza kwa kutumia darubini. Brown kwanza aliona baadhi ya miundo ya ajabu, isiyoelezeka ya duara katikati ya seli. Aliita muundo huu wa seli kiini.

Historia ya kuundwa kwa nadharia ya seli Schleiden (Schleiden) Matthias Jacob (04/05/1804, Hamburg - 06/23/1881, Frankfurt am Main), mtaalam wa mimea wa Ujerumani. Wakati huo huo, mtaalam wa mimea wa Ujerumani M. Schleiden alianzisha kwamba mimea ina muundo wa seli. Ilikuwa ugunduzi wa Brown ambao ulitumika kama ufunguo wa ugunduzi wa Schleiden. Ukweli ni kwamba mara nyingi utando wa seli, hasa vijana, hauonekani vizuri kupitia darubini. Kitu kingine ni punje. Ni rahisi kugundua kiini, na kisha utando wa seli. Schleiden alichukua fursa hii. Alianza kuangalia kwa utaratibu kupitia sehemu baada ya sehemu, akitafuta viini, kisha ganda, akirudia tena kwenye sehemu za viungo tofauti na sehemu za mimea. Baada ya karibu miaka mitano ya utafiti wa mbinu, Schleiden alimaliza kazi yake. Alithibitisha kwa hakika kwamba viungo vyote vya mimea ni asili ya seli. Schleiden alithibitisha nadharia yake kwa mimea. Lakini bado kulikuwa na wanyama. Muundo wao ni nini?Je, inawezekana kuzungumza juu ya sheria moja ya muundo wa seli kwa viumbe vyote vilivyo hai? Hakika, pamoja na masomo ambayo yalithibitisha muundo wa seli za tishu za wanyama, kulikuwa na kazi ambazo hitimisho hili lilipingwa vikali. Wakati wa kutengeneza sehemu za mifupa, meno na idadi ya tishu nyingine za wanyama, wanasayansi hawakuona seli yoyote. Je! hapo awali zilijumuisha seli? Walibadilikaje? Jibu la maswali haya lilitolewa na mwanasayansi mwingine wa Ujerumani, T. Schwann, ambaye aliunda nadharia ya seli ya muundo wa tishu za wanyama. Schwann alichochewa na ugunduzi huu na Schleiden ambaye alimpa Schwann dira nzuri - msingi. Schwann alitumia mbinu hiyo hiyo katika kazi yake - kwanza tafuta viini vya seli, kisha utando wao. Katika kumbukumbu muda mfupi- katika mwaka mmoja tu - Schwann alimaliza kazi yake ya titanic na tayari mnamo 1839: alichapisha matokeo katika kazi "Masomo ya Microscopic juu ya mawasiliano katika muundo na ukuaji wa wanyama na mimea", ambapo alitengeneza vifungu kuu vya nadharia ya seli. ya Schwann (Schwann) Theodor (07.12. 1810, Neuss - Januari 11, 1882, Cologne), mwanafiziolojia wa Ujerumani.

Historia ya kuundwa kwa nadharia ya seli Masharti kuu ya nadharia ya kiini kulingana na M. Schleiden na T. Schwann 1. Viumbe vyote vinajumuisha sehemu zinazofanana - seli; zinaundwa na kukua kulingana na sheria sawa. 2. Kanuni ya jumla maendeleo kwa sehemu za msingi za mwili - malezi ya seli. 3. Kila seli ndani ya mipaka fulani ni mtu binafsi, aina ya nzima inayojitegemea. Lakini watu hawa hutenda pamoja ili jambo zima lenye kupatana litokee. Tishu zote zinaundwa na seli. 4. Michakato inayotokea katika seli za mimea inaweza kupunguzwa kwa zifuatazo: 1) kuibuka kwa seli mpya; 2) ongezeko la ukubwa wa seli; 3) mabadiliko ya yaliyomo kwenye seli na unene wa ukuta wa seli. Baada ya hayo, ukweli wa muundo wa seli ya viumbe vyote hai haukubaliki. Utafiti zaidi ulionyesha kuwa inawezekana kupata viumbe ambavyo vina idadi kubwa ya seli; viumbe vinavyojumuisha idadi ndogo ya seli; hatimaye, wale ambao mwili wao wote unawakilishwa na chembe moja tu. Viumbe vya seli hazipo katika asili. T. Schwann na M. Schleiden waliamini kimakosa kwamba seli katika mwili hutoka kwa dutu ya msingi isiyo ya seli.

Historia ya uundaji wa nadharia ya seli ya Virchow (Virchow) Rudolf Ludwig Karl (10/13/1821, Schiefelbein, Pomerania - 09/05/1902, Berlin) Karl Maksimovich Baer (2/17/28/1792, Piib estate - 16) /28/11 1876, Tartu) Schleiden (Schleiden) Matthias Jacob (04/05/1804, Hamburg - 06/23/1881, Frankfurt am Main) Baadaye, Rudolf Vikhrov (mwaka 1858) aliunda mojawapo ya masharti muhimu zaidi ya Nadharia ya seli: “Kila seli hutoka kwa seli nyingine... Mahali ambapo seli hutokea, lazima itanguliwe na seli, kama vile mnyama anavyotoka kwa mnyama pekee, mmea kutoka kwa mmea pekee.” Seli inaweza kutokea tu kutoka kwa seli iliyopita kama matokeo ya mgawanyiko wake. Mwanataaluma Chuo cha Kirusi Wanasayansi Karl Baer waligundua yai la mamalia na wakagundua kwamba viumbe vyote vyenye seli nyingi huanza ukuaji wao kutoka kwa seli moja. Ugunduzi huu ulionyesha kwamba kiini si tu kitengo cha muundo, lakini pia kitengo cha maendeleo ya viumbe vyote vilivyo hai. Wazo la kwamba viumbe vyote vimeundwa na seli likawa mojawapo ya maendeleo muhimu zaidi ya kinadharia katika historia ya biolojia, kwani lilijenga msingi mmoja wa uchunguzi wa viumbe vyote vilivyo hai. Mtaalam wa wanyama Schleiden alielezea kwanza mnamo 1873 mgawanyiko usio wa moja kwa moja wa seli za wanyama - "mitosis".

Historia ya kuundwa kwa nadharia ya seli Hatua za kwanza za malezi na maendeleo ya dhana ya seli 1. Asili ya dhana ya seli 1665 - R. Hooke kwanza kuchunguza sehemu ya cork chini ya darubini, ilianzisha neno " seli” 1680 - A. Leeuwenhoek aligundua viumbe vyenye chembe moja 2. Nadharia ya seli asili mwaka wa 1838, T. Schwan na M. Schleiden walifanya muhtasari wa ujuzi kuhusu seli na kuunda masharti makuu ya nadharia ya seli: Viumbe vyote vya mimea na wanyama vinajumuisha seli. ambazo zinafanana katika muundo. 3. Maendeleo ya nadharia ya seli 1858 - R. Vikhrov alisema kuwa kila seli mpya hutoka tu kutoka kwa seli kama matokeo ya mgawanyiko wake 1658 - K. Baer ilianzisha kwamba viumbe vyote huanza maendeleo yao kutoka kwa seli moja.

SELI Seli ni sehemu ya msingi ya mfumo wa maisha. Vitendaji maalum katika seli husambazwa kati ya organelles - miundo ya intracellular. Licha ya aina mbalimbali, seli aina tofauti kuwa na kufanana kwa kushangaza katika kuu zao vipengele vya muundo. Seli ni msingi mfumo wa maisha, yenye vipengele vitatu kuu vya kimuundo - shell, cytoplasm na kiini. Cytoplasm na kiini hutengeneza protoplasm. Karibu tishu zote za viumbe vyenye seli nyingi hujumuisha seli. Kwa upande mwingine, ukungu wa slime hujumuisha misa ya seli isiyo na alama na viini vingi. Uvunaji wa lami. Safu ya juu, kutoka kushoto kwenda kulia: Physarium citrinum, Arcyria cinerea, Physarum polycephalum. Safu ya chini, kutoka kushoto kwenda kulia: Stemonitopsis gracilis, Lamproderma arcyrionema, Diderma effusum Misuli ya moyo ya wanyama imeundwa kwa njia sawa. Idadi ya miundo ya mwili (ganda, lulu, msingi wa madini ya mifupa) huundwa sio na seli, lakini kwa bidhaa za usiri wao.

SELI Viumbe vidogo vinaweza kuwa na seli chache kama mamia. Mwili wa mwanadamu una seli 1014. Seli ndogo zaidi inayojulikana kwa sasa ina ukubwa wa mikroni 0.2, kubwa zaidi - yai lisilo na rutuba la Aepornis - lina uzito wa kilo 3.5. Upande wa kushoto ni Aepyornis, aliyeangamizwa karne kadhaa zilizopita. Upande wa kulia ni yai lake, linalopatikana Madagaska.Ukubwa wa kawaida wa seli za mimea na wanyama huanzia mikroni 5 hadi 20. Aidha, kwa kawaida hakuna uhusiano wa moja kwa moja kati ya ukubwa wa viumbe na ukubwa wa seli zao. Ili kudumisha mkusanyiko unaohitajika wa vitu, kiini lazima kitenganishwe kimwili na mazingira yake. Wakati huo huo, shughuli muhimu ya mwili inahusisha kimetaboliki kubwa kati ya seli. Jukumu la kizuizi kati ya seli huchezwa na membrane ya plasma. Muundo wa ndani seli kwa muda mrefu ilikuwa siri kwa wanasayansi; iliaminika kuwa membrane inapunguza protoplasm - aina ya kioevu ambayo kila kitu kinatokea michakato ya biochemical. Shukrani kwa microscopy ya elektroni, siri ya protoplasm ilifunuliwa, na sasa inajulikana kuwa ndani ya seli kuna cytoplasm, ambayo organelles mbalimbali zipo, na nyenzo za maumbile kwa namna ya DNA, zilizokusanywa hasa katika kiini (katika eukaryotes). .

MUUNDO WA SELI Muundo wa seli ni mojawapo ya kanuni muhimu za uainishaji wa viumbe. Muundo wa seli za wanyama Muundo wa seli za mimea

NUCLEUS Kiini kipo katika seli za yukariyoti zote isipokuwa chembe nyekundu za damu za mamalia. Baadhi ya protozoa zina viini viwili, lakini kama sheria, seli ina kiini kimoja tu. Msingi kawaida huchukua sura ya mpira au yai; kwa ukubwa (10-20 µm) ni kubwa zaidi ya organelles. Kiini kinatenganishwa na cytoplasm na bahasha ya nyuklia, ambayo ina utando mbili: nje na ndani, kuwa na muundo sawa na membrane ya plasma. Kati yao kuna nafasi nyembamba iliyojaa dutu ya nusu ya kioevu. Kupitia pores nyingi katika bahasha ya nyuklia, kubadilishana vitu kati ya kiini na cytoplasm hufanyika (hasa, kutolewa kwa mRNA kwenye cytoplasm). Utando wa nje mara nyingi hujazwa na ribosomu ambazo huunganisha protini. Kiini cha seli Chini ya membrane ya nyuklia ni karyoplasm (juisi ya nyuklia), ambayo vitu kutoka kwa cytoplasm huingia. Karyoplasm ina chromatin, dutu ambayo hubeba DNA, na nucleoli. Nucleolus ni muundo wa mviringo ndani ya kiini ambacho ribosomes huundwa. Seti ya chromosomes zilizomo katika chromatin inaitwa seti ya kromosomu. Idadi ya chromosomes katika seli za somatic diploidi (2 n), tofauti na seli za vijidudu seti ya haploidi kromosomu (n). Kazi muhimu zaidi ya kiini ni kuhifadhi habari za maumbile. Wakati seli inagawanyika, kiini pia hugawanyika katika mbili, na DNA ndani yake inakiliwa (inakiliwa). Shukrani kwa hili, seli zote za binti pia zina viini.

CYTOPLASMA NA ORGANOIDS ZAKE Cytoplasm ni dutu ya maji - cytosol (90% ya maji), ambayo organelles mbalimbali ziko, pamoja na virutubisho(katika mfumo wa kweli na ufumbuzi wa colloidal) na taka isiyoyeyuka michakato ya metabolic. Glycolysis na awali hufanyika katika cytosol asidi ya mafuta, nyukleotidi na vitu vingine. Cytoplasm ni muundo wa nguvu. Organelles husonga, na wakati mwingine cyclosis inaonekana - harakati hai ambayo protoplasm nzima inahusika. Organelles tabia ya seli zote za wanyama na seli za mimea. Mitochondria wakati mwingine huitwa "nguvu za rununu". Hizi ni organelles ond, mviringo, vidogo au matawi, ambayo urefu hutofautiana ndani ya safu ya 1.5-10 µm, na upana - 0.25-1 µm. Mitochondria inaweza kubadilisha sura zao na kuhamia maeneo hayo ya seli ambapo hitaji lao ni kubwa zaidi. Seli ina hadi mitochondria elfu, na nambari hii inategemea sana shughuli ya seli. Kila mitochondrion imezungukwa na utando mbili, ambazo zina RNA, protini na DNA ya mitochondrial, ambayo inahusika katika usanisi wa mitochondria pamoja na DNA ya nyuklia. Utando wa ndani umekunjwa kuwa mikunjo inayoitwa cristae. Inawezekana kwamba mitochondria mara moja walikuwa bakteria ya kusonga-bure ambayo, baada ya kuingia kwenye seli kwa bahati mbaya, iliingia kwenye symbiosis na mwenyeji. Kazi muhimu zaidi ya mitochondria ni awali ya ATP, ambayo hutokea kutokana na oxidation jambo la kikaboni. Mitochondria

ENDOPLASMIC RETICULUM NA RIBOSOMES Endoplasmic retikulamu: miundo laini na punjepunje. Karibu nayo ni picha yenye ukuzaji wa mara 10,000. Retikulamu ya endoplasmic ni mtandao wa utando unaopenya cytoplasm ya seli za yukariyoti. Inaweza kuzingatiwa tu kwa kutumia hadubini ya elektroni. Retikulamu ya endoplasmic huunganisha organelles na kila mmoja na husafirisha virutubisho kupitia hiyo. Smooth ER ina mwonekano wa zilizopo, kuta zake ni utando sawa na muundo wa membrane ya plasma. Hubeba awali ya lipids na wanga. Kuna ribosomes nyingi ziko kwenye utando wa njia na cavities ya ER punjepunje; aina hii Mtandao unahusika katika usanisi wa protini Ribosomu ni ndogo (kipenyo cha nm 15–20) organelles zinazojumuisha r-RNA na polipeptidi. Kazi Muhimu ribosomes - awali ya protini. Idadi yao katika seli ni kubwa sana: maelfu na makumi ya maelfu. Ribosomu zinaweza kuhusishwa na retikulamu ya endoplasmic au kuwa katika hali ya bure. Mchakato wa usanisi kawaida huhusisha ribosomu nyingi kwa wakati mmoja, zilizounganishwa katika minyororo inayoitwa polyribosomes.

GOLGI APPARATUS NA LYSOSOMES Kifaa cha Golgi ni mrundikano wa mifuko ya utando (cisternae) na mfumo unaohusishwa wa vesicles. Kwa upande wa nje, uliopinda wa mrundikano wa vilengelenge (inaonekana kuchipuka kutoka kwa retikulamu laini ya endoplasmic), mabirika mapya hutengenezwa kila mara, ndani mizinga kugeuka nyuma katika Bubbles. Kazi kuu ya vifaa vya Golgi ni usafirishaji wa vitu kwenye cytoplasm na mazingira ya nje ya seli, pamoja na muundo wa mafuta na wanga, haswa, mucin ya glycoprotein, ambayo huunda kamasi, pamoja na nta, gundi na gundi ya mmea. Vifaa vya Golgi vinahusika katika ukuaji na upyaji wa membrane ya plasma na katika malezi ya lysosomes. Lysosomes ni mifuko ya membrane iliyojaa enzymes ya utumbo. Kuna lysosomes nyingi katika seli za wanyama; hapa ukubwa wao ni sehemu ya kumi ya micrometer. Lysosomes huvunja virutubishi, humeng'enya bakteria zilizoingia kwenye seli, hutoa vimeng'enya, na kuondoa sehemu za seli zisizo za lazima kupitia usagaji chakula. Lysosomes pia ni "njia za kujiua" za seli: katika baadhi ya matukio (kwa mfano, wakati mkia wa tadpole unakufa), yaliyomo ya lysosomes hutolewa kwenye seli na hufa. Lysosomes

Cytoskeleton ya seli ya Centrioles. Microfilaments ni rangi ya bluu, microtubules ni rangi ya kijani, nyuzi za kati zina rangi nyekundu.Seli za mimea zinajumuisha organelles zote zinazopatikana katika seli za wanyama (isipokuwa centrioles). Walakini, pia zina muundo wa tabia ya mimea tu.

, mimea na bakteria zina muundo sawa. Baadaye, hitimisho hili likawa msingi wa kuthibitisha umoja wa viumbe. T. Schwann na M. Schleiden walianzisha katika sayansi dhana ya msingi ya seli: hakuna maisha nje ya seli.

Nadharia ya seli imeongezwa na kuhaririwa mara kadhaa.

Encyclopedic YouTube

1 / 5

✪ Njia za Cytology. Nadharia ya seli. Somo la video la biolojia daraja la 10

✪ Nadharia ya seli | Biolojia daraja la 10 #4 | Somo la habari

✪ Mada ya 3, sehemu ya 1. CYTOLOJIA. NADHARIA YA KIINI. MUUNDO WA MAMBA.

✪ Nadharia ya seli | Muundo wa seli | Biolojia (sehemu ya 2)

✪ 7. Nadharia ya seli (historia + mbinu) (darasa la 9 au 10-11) - biolojia, maandalizi ya Mtihani wa Jimbo la Umoja na Mtihani wa Jimbo la Umoja wa 2018

Manukuu

Masharti ya nadharia ya seli ya Schleiden-Schwann

Waundaji wa nadharia walitengeneza vifungu vyake kuu kama ifuatavyo:

Seli ni sehemu ya msingi ya muundo wa viumbe hai vyote.
Seli za mimea na wanyama zinajitegemea, zinafanana kwa asili na muundo.

Masharti ya kimsingi ya nadharia ya kisasa ya seli

Link na Moldnhower walianzisha uwepo wa kuta za kujitegemea katika seli za mimea. Inatokea kwamba kiini ni muundo fulani tofauti wa morphologically. Mnamo 1831, G. Mol alithibitisha kwamba hata miundo ya mimea inayoonekana isiyo ya seli kama mirija inayobeba maji hukua kutoka kwa seli.

F. Meyen katika “Phytotomy” (1830) anaeleza chembe za mimea ambazo “ama ni moja, hivyo kwamba kila seli ni mtu maalum, kama inavyopatikana katika mwani na kuvu, au, zikifanyiza mimea iliyopangwa zaidi, huungana kuwa zaidi na kidogo. raia muhimu." Meyen inasisitiza uhuru wa kimetaboliki ya kila seli.

Mnamo 1831, Robert Brown anaelezea kiini na kupendekeza kwamba ni mara kwa mara sehemu muhimu seli ya mimea.

Shule ya Purkinje

Mnamo 1801, Vigia alianzisha dhana ya tishu za wanyama, lakini alitenga tishu kulingana na mgawanyiko wa anatomiki na hakutumia darubini. Ukuzaji wa maoni juu ya muundo wa hadubini wa tishu za wanyama unahusishwa kimsingi na utafiti wa Purkinje, ambaye alianzisha shule yake huko Breslau.

Purkinje na wanafunzi wake (hasa G. Valentin inapaswa kuangaziwa) kutambuliwa katika kwanza na zaidi mtazamo wa jumla muundo wa microscopic wa tishu na viungo vya mamalia (pamoja na wanadamu). Purkinje na Valentin walilinganisha seli za mmea mmoja mmoja na muundo wa tishu hadubini wa wanyama, ambao Purkinje mara nyingi aliita "nafaka" (kwa miundo fulani ya wanyama shule yake ilitumia neno "seli").

Mnamo 1837, Purkinje alitoa mfululizo wa hotuba huko Prague. Ndani yao aliripoti uchunguzi wake juu ya muundo wa tezi za tumbo, mfumo wa neva nk Katika jedwali lililoambatanishwa na ripoti yake, picha za wazi za baadhi ya seli za tishu za wanyama zilitolewa. Walakini, Purkinje haikuweza kuanzisha homolojia ya seli za mimea na seli za wanyama:

kwanza, kwa nafaka alielewa ama seli au viini vya seli;
pili, neno “seli” lilieleweka kihalisi kuwa “nafasi iliyofungwa na kuta.”

Purkinje ilifanya kulinganisha kwa seli za mimea na "nafaka" za wanyama kwa mujibu wa mlinganisho, sio homolojia ya miundo hii (kuelewa maneno "analogy" na "homology" kwa maana ya kisasa).

Shule ya Müller na kazi ya Schwann

Shule ya pili ambapo muundo wa hadubini wa tishu za wanyama ulisomwa ilikuwa maabara ya Johannes Müller huko Berlin. Müller alisoma muundo wa microscopic wa kamba ya dorsal (notochord); mwanafunzi wake Henle alichapisha utafiti juu ya epithelium ya matumbo, ambapo alielezea aina zake mbalimbali na muundo wao wa seli.

Utafiti wa kitambo wa Theodor Schwann ulifanyika hapa, ukiweka msingi wa nadharia ya seli. Kazi ya Schwann iliathiriwa sana na shule ya Purkinje na Henle. Schwann alipatikana kanuni sahihi kulinganisha kwa seli za mimea na miundo ya msingi ya microscopic ya wanyama. Schwann aliweza kuanzisha homolojia na kuthibitisha mawasiliano katika muundo na ukuaji wa miundo ya msingi ya microscopic ya mimea na wanyama.

Umuhimu wa kiini katika seli ya Schwann ulichochewa na utafiti wa Matthias Schleiden, ambaye alichapisha kazi yake "Materials on Phytogenesis" mnamo 1838. Kwa hiyo, Schleiden mara nyingi huitwa mwandishi mwenza wa nadharia ya seli. Wazo la msingi la nadharia ya seli - mawasiliano ya seli za mmea na miundo ya kimsingi ya wanyama - lilikuwa geni kwa Schleiden. Alitengeneza nadharia ya uundaji wa seli mpya kutoka kwa dutu isiyo na muundo, kulingana na ambayo, kwanza, nucleolus hupungua kutoka kwa granularity ndogo zaidi, na kuzunguka kiini huundwa, ambayo ni mtengenezaji wa seli (cytoblast). Walakini, nadharia hii ilitokana na ukweli usio sahihi.

Mnamo 1838, Schwann alichapisha ripoti 3 za awali, na mnamo 1839 kazi yake ya kitamaduni "Masomo madogo juu ya mawasiliano katika muundo na ukuaji wa wanyama na mimea" ilionekana, jina ambalo linaonyesha wazo kuu la nadharia ya seli:

Katika sehemu ya kwanza ya kitabu, anachunguza muundo wa notochord na cartilage, kuonyesha kwamba miundo yao ya msingi - seli - kuendeleza kwa njia sawa. Anathibitisha zaidi kwamba miundo ya microscopic ya tishu nyingine na viungo vya mwili wa wanyama pia ni seli, zinazofanana kabisa na seli za cartilage na notochord.
Sehemu ya pili ya kitabu inalinganisha seli za mimea na seli za wanyama na inaonyesha mawasiliano yao.
Katika sehemu ya tatu, nafasi za kinadharia zinaendelezwa na kanuni za nadharia ya seli zinaundwa. Ilikuwa ni utafiti wa Schwann uliorasimisha nadharia ya seli na kuthibitisha (katika kiwango cha ujuzi wa wakati huo) umoja wa muundo wa msingi wa wanyama na mimea. Kosa kuu Schwann alikuwa maoni aliyotoa, kufuatia Schleiden, kuhusu uwezekano wa kutokea kwa seli kutoka kwa dutu isiyo ya seli isiyo na muundo.

Maendeleo ya nadharia ya seli katika nusu ya pili ya karne ya 19

Tangu miaka ya 1840 ya karne ya 19, uchunguzi wa seli umekuwa mwelekeo wa umakini katika biolojia na umekuwa ukikua kwa kasi, na kuwa tawi huru la sayansi - cytology.

Kwa maendeleo zaidi nadharia ya seli, upanuzi wake kwa protozoa (protozoa), ambayo ilitambuliwa kama seli hai, ilikuwa muhimu (Siebold, 1848).

Kwa wakati huu, wazo la muundo wa seli hubadilika. Umuhimu wa pili wa membrane ya seli, ambayo hapo awali ilitambuliwa kama sehemu muhimu zaidi ya seli, inafafanuliwa, na umuhimu wa protoplasm (cytoplasm) na kiini cha seli huletwa mbele (Mol, Cohn, L. S. Tsenkovsky, Leydig , Huxley), ambayo inaonekana katika ufafanuzi wa seli iliyotolewa na M. Schulze mwaka wa 1861:

Seli ni bonge la protoplasm yenye kiini kilichomo ndani.

Mnamo 1861, Brücko aliweka mbele nadharia kuhusu muundo tata seli, ambazo anafafanua kama "kiumbe cha msingi," anafafanua zaidi nadharia ya uundaji wa seli kutoka kwa dutu isiyo na muundo (cytoblastema), iliyotengenezwa na Schleiden na Schwann. Iligunduliwa kuwa njia ya malezi ya seli mpya ni mgawanyiko wa seli, ambayo ilisomwa kwanza na Mohl juu ya mwani wa filamentous. Masomo ya Negeli na N.I. Zhele yalichukua nafasi kubwa katika kukanusha nadharia ya cytoblastema kwa kutumia nyenzo za mimea.

Mgawanyiko wa seli za tishu katika wanyama uligunduliwa mnamo 1841 na Remak. Ilibadilika kuwa mgawanyiko wa blastomers ni safu ya mgawanyiko mfululizo (Bishtuf, N.A. Kölliker). Wazo la kuenea kwa mgawanyiko wa seli kama njia ya kuunda seli mpya limewekwa na R. Virchow katika mfumo wa aphorism:

"Omnis cellula ex cellula."
Kila seli kutoka kwa seli.

Katika maendeleo ya nadharia ya seli katika karne ya 19, migongano iliibuka kwa kasi, ikionyesha asili mbili ya nadharia ya seli, ambayo ilikua ndani ya mfumo wa mtazamo wa mechanistic wa maumbile. Tayari huko Schwann kuna jaribio la kuzingatia kiumbe kama jumla ya seli. Mwelekeo huu hupokea maendeleo maalum katika "Pathology ya Cellular" ya Virchow (1858).

Kazi za Virchow zilikuwa na athari ya utata katika maendeleo ya sayansi ya seli:

Alipanua nadharia ya seli kwenye uwanja wa ugonjwa, ambayo ilichangia utambuzi wa ulimwengu wa nadharia ya seli. Kazi za Virchow ziliunganisha kukataliwa kwa nadharia ya cytoblastema na Schleiden na Schwann na kuelekeza uangalifu kwenye protoplasm na nucleus, zinazotambuliwa kama sehemu muhimu zaidi za seli.
Virchow alielekeza ukuzaji wa nadharia ya seli kwenye njia ya tafsiri ya kiufundi ya kiumbe.
Virchow iliinua seli hadi kiwango cha kiumbe huru, kama matokeo ambayo kiumbe kilizingatiwa sio kwa ujumla, lakini kama jumla ya seli.

Karne ya XX

Nadharia ya seli kutoka kwa pili nusu ya karne ya 19 karne nyingi zilipata tabia inayozidi kuwa ya kimetafizikia, iliyoimarishwa na "Fiziolojia ya rununu" ya Verworn, ambayo ilizingatia yoyote. mchakato wa kisaikolojia, kutokea katika mwili kama jumla rahisi ya maonyesho ya kisaikolojia ya seli binafsi. Mwishoni mwa mstari huu wa maendeleo ya nadharia ya seli, nadharia ya mechanistic ya "hali ya seli" ilionekana, ikiwa ni pamoja na Haeckel kama mtetezi. Kwa mujibu wa nadharia hii, mwili unalinganishwa na serikali, na seli zake zinalinganishwa na wananchi. Nadharia kama hiyo ilipingana na kanuni ya uadilifu wa kiumbe.

Mwelekeo wa kiufundi katika ukuzaji wa nadharia ya seli ulikabiliwa na upinzani mkali. Mnamo 1860, I.M. Sechenov alikosoa wazo la Virchow la seli. Baadaye, nadharia ya seli ilikosolewa na waandishi wengine. Mapingamizi makubwa zaidi na ya kimsingi yalitolewa na Hertwig, A. G. Gurvich (1904), M. Heidenhain (1907), Dobell (1911). Mwanahistoria wa Kicheki Studnicka (1929, 1934) alifanya ukosoaji mkubwa wa nadharia ya seli.

Katika miaka ya 1930, mwanabiolojia wa Soviet O. B. Lepeshinskaya, kulingana na data yake ya utafiti, aliweka mbele "nadharia mpya ya seli" kinyume na "Vierchowianism." Ilitokana na wazo kwamba katika ontogenesis, seli zinaweza kukua kutoka kwa dutu hai isiyo ya seli. Uhakikisho muhimu wa ukweli uliotolewa na O. B. Lepeshinskaya na wafuasi wake kama msingi wa nadharia aliyoweka haukuthibitisha data juu ya maendeleo. viini vya seli kutoka kwa "vitu hai" visivyo na nyuklia.

Nadharia ya kisasa ya seli

Nadharia ya kisasa ya seli inaendelea kutokana na ukweli kwamba muundo wa seli ni aina muhimu zaidi ya kuwepo kwa maisha, asili katika viumbe vyote vilivyo hai, isipokuwa virusi. Uboreshaji wa muundo wa seli ulikuwa mwelekeo kuu wa maendeleo ya mageuzi katika mimea na wanyama, na muundo wa seli huhifadhiwa kwa nguvu katika viumbe vingi vya kisasa.

Wakati huo huo, masharti ya kidogma na yasiyo sahihi ya kimbinu ya nadharia ya seli lazima yatathminiwe tena:

Muundo wa seli ni kuu, lakini sio aina pekee ya kuwepo kwa maisha. Virusi vinaweza kuchukuliwa kuwa aina za maisha zisizo za seli. Kweli, zinaonyesha dalili za maisha (kimetaboliki, uwezo wa kuzaliana, nk) ndani ya seli tu; seli za nje virusi ni ngumu. kemikali. Kwa mujibu wa wanasayansi wengi, katika asili yao, virusi vinahusishwa na kiini, ni sehemu ya nyenzo zake za maumbile, jeni "mwitu".
Ilibadilika kuwa kuna aina mbili za seli - prokaryotic (seli za bakteria na archaebacteria), ambazo hazina kiini kilichotenganishwa na utando, na yukariyoti (seli za mimea, wanyama, kuvu na wahusika), ambazo zina kiini kilichozungukwa. utando mara mbili na pores za nyuklia. Kuna tofauti nyingine nyingi kati ya seli za prokaryotic na yukariyoti. Prokaryotes nyingi hazina organelles za membrane za ndani, na eukaryotes nyingi zina mitochondria na kloroplasts. Kulingana na nadharia ya symbiogenesis, organelles hizi za nusu-uhuru ni wazao wa seli za bakteria. Kwa hivyo, seli ya yukariyoti ni mfumo wa zaidi ngazi ya juu shirika, haiwezi kuchukuliwa kuwa sawa kabisa na seli ya bakteria (seli ya bakteria ni homologous kwa mitochondria moja ya seli ya binadamu). Homolojia ya seli zote hupunguzwa kwa uwepo wa membrane iliyofungwa ya nje iliyotengenezwa na safu mbili ya phospholipids (katika archaebacteria ina tofauti. muundo wa kemikali kuliko katika vikundi vingine vya viumbe), ribosomes na chromosomes - nyenzo za urithi kwa namna ya molekuli za DNA zinazounda tata na protini. Hii, bila shaka, haina kupuuza asili ya kawaida ya seli zote, ambayo inathibitishwa na kawaida ya utungaji wao wa kemikali.
Nadharia ya seli iliona kiumbe kama jumla ya seli, na kufuta maonyesho ya maisha ya kiumbe katika jumla ya maonyesho ya maisha ya seli zake. Hii ilipuuza uadilifu wa kiumbe hicho; sheria za jumla zilibadilishwa na jumla ya sehemu.
Kuzingatia kiini kuwa zima kipengele cha muundo, nadharia ya seli ilizingatia seli za tishu na gametes, protist na blastomers kama miundo yenye homologous kabisa. Kutumika kwa dhana ya seli kwa waigizaji ni suala lenye utata katika nadharia ya seli kwa maana kwamba seli nyingi changamano za kimuundo zenye nyuklia nyingi zinaweza kuchukuliwa kama miundo ya ziada. Katika seli za tishu, seli za vijidudu, protisti, shirika la jumla la seli huonyeshwa, iliyoonyeshwa katika mgawanyiko wa kimofolojia wa karyoplasm katika mfumo wa kiini, hata hivyo, miundo hii haiwezi kuzingatiwa kuwa sawa, ikichukua yote zaidi ya wazo la "seli". ”. vipengele maalum. Hasa, gametes za wanyama au mimea sio tu seli za viumbe vingi, lakini kizazi maalum cha haploid. mzunguko wa maisha, ambayo ina sifa za maumbile, morphological, na wakati mwingine mazingira na inakabiliwa na hatua ya kujitegemea uteuzi wa asili. Wakati huo huo, karibu seli zote za eukaryotic bila shaka zina asili ya kawaida na seti ya miundo ya homologous - vipengele vya cytoskeletal, ribosomes ya aina ya eukaryotic, nk.
Nadharia ya msingi ya seli ilipuuza umahususi miundo isiyo ya seli katika mwili au hata kuwatambua, kama Virchow alivyofanya, kama wasio hai. Kwa kweli, katika mwili, pamoja na seli, kuna miundo ya supracellular ya multinuclear (syncytia, symplasts) na dutu isiyo na nyuklia ya intercellular, ambayo ina uwezo wa metabolize na kwa hiyo ni hai. Kuanzisha maalum ya maonyesho yao ya maisha na umuhimu wao kwa mwili ni kazi ya cytology ya kisasa. Wakati huo huo, miundo yote ya nyuklia na dutu ya ziada huonekana tu kutoka kwa seli. Syncytia na symplasts ya viumbe vingi vya seli ni bidhaa ya muunganisho wa seli za mzazi, na dutu ya nje ya seli ni bidhaa ya usiri wao, ambayo ni, huundwa kama matokeo ya kimetaboliki ya seli.
Shida ya sehemu na nzima ilitatuliwa kwa njia ya kimetafizikia na nadharia ya seli ya Orthodox: umakini wote ulihamishiwa kwa sehemu za kiumbe - seli au "viumbe vya msingi".

Uadilifu wa kiumbe ni matokeo ya asili, mahusiano ya nyenzo ambayo yanapatikana kabisa kwa utafiti na ugunduzi. Seli za kiumbe chembe chembe nyingi sio watu binafsi wanaoweza kuwepo kwa kujitegemea (kinachojulikana kama tamaduni za seli nje ya mwili huundwa kwa njia ya bandia. mifumo ya kibiolojia) Kama sheria, ni seli tu za seli nyingi ambazo hutoa watu wapya (gametes, zygotes au spores) zinaweza kuishi kwa uhuru na zinaweza kuzingatiwa kama. viumbe binafsi. Seli haiwezi kung'olewa mazingira(kama, kwa kweli, mifumo yoyote ya maisha). Kuzingatia umakini wote kwenye seli mahususi bila shaka husababisha kuunganishwa na uelewa wa kimakanika wa kiumbe kama jumla ya sehemu.

Imeondolewa utaratibu na kuongezewa data mpya, nadharia ya seli inasalia kuwa mojawapo ya jumla muhimu zaidi za kibiolojia.

Swali la 1. Nani alianzisha nadharia ya seli?

Nadharia ya seli iliundwa katikati ya karne ya 19. Wanasayansi wa Ujerumani Theodor Schwann na Matthias Schleiden. Walifanya muhtasari wa matokeo ya uvumbuzi mwingi uliojulikana wakati huo. Hitimisho kuu la kinadharia, inayoitwa nadharia ya seli, ilielezwa na T. Schwann katika kitabu chake "Masomo ya Microscopic juu ya mawasiliano katika muundo na ukuaji wa wanyama na mimea" (1839). Wazo kuu la kitabu ni kwamba tishu za mimea na wanyama zinaundwa na seli. Seli ni kitengo cha kimuundo cha viumbe hai.

Swali la 2. Kwa nini seli iliitwa seli?

Mwanasayansi Mholanzi Robert Hooke, akitumia muundo wa kifaa chake cha kukuza, aliona sehemu nyembamba ya kizibo. Alistaajabishwa kwamba kizibo hicho kiligeuka kuwa kimejengwa kutoka kwa seli zinazofanana na sega la asali. Hooke aliita seli hizi.

Swali la 3. Je, seli zote za viumbe hai hushiriki mali gani?

Seli zina sifa zote za maisha. Wana uwezo wa ukuaji, uzazi, kimetaboliki na uongofu wa nishati, wana urithi na kutofautiana, na kukabiliana na uchochezi wa nje.

2.1. Kanuni za msingi za nadharia ya seli

4.5 (90%) kura 8

Umetafuta kwenye ukurasa huu:

ambaye alianzisha nadharia ya seli
seli zote za viumbe hai zina sifa gani zinazofanana?
kwa nini seli inaitwa seli
Je, seli zote za viumbe hai zina sifa gani zinazofanana?
nani alianzisha nadharia ya seli?