Биология 10 класс (угл.) §4 «История открытия и изучения клетки. Клеточная теория». Конспект по учебнику (УМК Теремов, Петросова). Цитаты из учебника использованы в учебных целях для семейного, заочного и дистанционного обучения.
ОГЛАВЛЕНИЕ вернуться к списку конспектов
Глава 2. ЦИТОЛОГИЯ — НАУКА О КЛЕТКЕ
§ 4 История открытия и изучения клетки.
Клеточная теория
Большинство организмов нашей планеты имеют клеточное строение. Клетка — это структурно-функциональная единица живого. Она может существовать в виде отдельного одноклеточного организма, а также входить в состав тканей многоклеточных организмов. Клетки различны по форме, размеру, функциям (рис. 15). Однако все клетки имеют общие признаки: схожий элементарный и химический состав, общий план строения. Клетки растений, грибов и животных состоят из наружной клеточной мембраны, цитоплазмы с её органоидами (от греч. organon — орган и eidos — вид) и ядра. Такие клетки называют эукариотными (от греч. eu — хорошо, полностью и karyon — ядро). Клетки бактерий и цианобактерий отличаются от клеток эукариот отсутствием оформленного ядра и многих органоидов в цитоплазме и называются прокариотными (от лат. pro — перед, раньше, вместо и греч. karyon — ядро). В зависимости от типа клеток все организмы подразделяют на два надцарства: Эукариоты (Eukaryota) и Прокариоты (Prokaryota).
История открытия клетки
• Роберт Гук открыл клеточное строение организмов в XVII веке.
• Неемия Грю и Марчелло Мальпиги продолжили изучение клеток.
• Антони ван Левенгук наблюдал одноклеточные организмы и описал их строение.
• В XIX веке клеточное строение стало ключевым принципом биологических наук.
Развитие цитологии в XIX веке
• Роберт Броун открыл ядро клетки, что стимулировало изучение внутреннего содержимого клеток.
• Ян Пуркинье предположил единство клеточной структуры растений и животных.
• Теодор Шванн и Маттиас Шлейден сформулировали клеточную теорию, утверждая, что все организмы состоят из клеток.
Развитие цитологии в XX веке
• В начале XX века началось изучение живой клетки вне организма.
• Совершенствование оптических приборов и появление новых методов микроскопии позволили детально исследовать клеточные структуры.
• Развитие биохимии позволило применять цитохимические методы для изучения биохимических процессов на клеточном уровне.
Основные достижения цитологии
• Применение метода меченых атомов для изучения редупликации ДНК и метаболизма.
• Обогащение клеточной теории новыми положениями.
Цитология как наука
• Цитология превратилась в клеточную биологию, изучающую биологические процессы на разных уровнях.
• Фокус исследований сместился с изучения структур на вещества, из которых состоят клетки.
• Цель цитологии — понять механизмы жизнедеятельности и саморегуляции клеток.
§4 История открытия и изучения клетки
Основные положения современной клеточной теории
- Клетка — это структурно-функциональная единица живого, представляющая собой элементарную живую систему. Для неё характерны все признаки живого.
- Клетки разных организмов имеют сходный химический состав и план строения.
- Новая клетка возникает в результате деления исходной клетки.
- Многоклеточные организмы развиваются из одной исходной клетки.
- Сходство клеточного строения организмов свидетельствует о единстве их происхождения.
ВЫВОДЫ. На современном этапе цитология превратилась в клеточную биологию, которая изучает основные биологические процессы на микроскопическом, субмикроскопическом, макромолекулярном и молекулярном уровнях. В центре внимания оказались не только структуры клетки, но и те вещества, из которых они построены. В перспективе задачей цитологии является выяснение механизмов жизнедеятельности и саморегуляции клетки как автономной биологической системы.
Вопросы и задания
№ 1. Первое описание клетки было опубликовано в 1665 г. В 1675 г. стали известны одноклеточные организмы. Назовите имена учёных, сделавших эти открытия. Можно ли считать эти даты зарождением цитологии как науки? Ответ поясните.
ОТВЕТ: Первое описание клетки было опубликовано в 1665 году английским физиком Робертом Гуком. Он впервые применил термин «клетка» (cellula) для обозначения клеточной стенки, увиденной им под микроскопом. В 1675 году голландский натуралист Антони ван Левенгук открыл одноклеточные организмы. Эти даты нельзя считать зарождением цитологии как науки, так как систематическое изучение клетки началось значительно позже, когда появилась возможность наблюдать за живой клеткой вне организма.
№ 2. Назовите авторов клеточной теории и сформулируйте её положения. Почему с момента открытия клетки до становления клеточной теории прошло почти 200 лет? Каковы основные положения современной клеточной теории?
ОТВЕТ: Авторы клеточной теории — немецкие учёные зоолог Теодор Шванн и ботаник Маттиас Шлейден. Основные положения клеточной теории:
— все организмы состоят из клеток;
— клетки представляют собой мельчайшие структурные единицы жизни;
— новая клетка возникает путём деления исходной клетки.
С момента открытия клетки до становления клеточной теории прошло почти 200 лет, потому что потребовалось время для накопления знаний о строении и функциях клеток, а также для развития технологий, позволяющих изучать клетки более детально. Основные положения современной клеточной теории включают:
— клетка — это структурно-функциональная единица живого, представляющая собой элементарную живую систему;
— клетки разных организмов имеют сходный химический состав и план строения;
— многоклеточные организмы развиваются из одной исходной клетки;
— сходство клеточного строения организмов свидетельствует о единстве их происхождения.
№ 3. Когда цитология сформировалась как экспериментальная наука? С чем это было связано? Ответ проиллюстрируйте примерами.
ОТВЕТ: Цитология сформировалась как экспериментальная наука в начале XX века, когда появилась возможность наблюдения за живой клеткой. Это было связано с развитием физики, химии и техники, что позволило совершенствовать оптические приборы и применять новые методы исследования, такие как люминесцентная, фазово-контрастная и электронная микроскопия. Например, применение метода меченых атомов позволило открыть феномен редупликации (самоудвоения) ДНК и изучить сложные процессы метаболизма в клетке.
№ 4. Научное познание проходит несколько этапов: наблюдение — гипотеза — эксперимент — теория — закон. Какие открытия были сделаны на каждом этапе развития цитологии? Какие задачи стоят перед современной цитологией?
ОТВЕТ: На этапе наблюдения учёные, такие как Роберт Гук и Антони ван Левенгук, описывали клеточное строение организмов и открывали одноклеточные формы жизни. Гипотезы о единстве клеточной структуры всех организмов высказывались учёными в XIX веке. Эксперименты, подтверждающие деление клеток и их роль в развитии организмов, проводились в конце XIX — начале XX века. Теория клеточного строения была сформулирована в середине XIX века Теодором Шванном и Маттиасом Шлейденом. Современная цитология изучает основные биологические процессы на микроскопическом, субмикроскопическом, макромолекулярном и молекулярном уровнях и стремится выяснить механизмы жизнедеятельности и саморегуляции клетки как автономной биологической системы.
Вы смотрели: Биология 10 класс (Теремов). Конспекты по учебнику. Цитаты использованы в учебных целях.
Биология §4 История открытия и изучения клетки.