Лекція 6

Розділ ІІ. Клітинний рівень організації життя

Тема:СТРУКТУРА КЛІТИНИ

1. Загальні відомості про клітину
2. Історія вивчення клітини
3. Методи цитологічних досліджень

1.Усі живі організми складаються з клітин – з однієї (одноклітинні) або багатьох (багатоклітинні). Отже, клітина – основна структурно – функціональна одиниця всіх живих організмів.

В залежності від кількості клітин організми поділяються на:

- одноклітинні – організми, які складаються з однієї клітини, але є цілісним самостійним організмом, якому властиві всі життєві функції притаманні багатоклітинним організмам (бактерії, одноклітинні гриби та водорості);

- колоніальні – організми, які складаються з певної кількості клітин одного чи декількох типів, але їх клітини функціонують не залежно одна від одної (вольвокс);

- багатоклітинні – організми, які складаються з багатьох клітин, які об’єднуючись утворюють тканини, органи, системи органів (вищі рослини, тварини);

- не клітинні – організми, які не мають клітинної будови (віруси).

Наука, яка вивчає будову і життєдіяльність клітин називається цитологія (цитос – клітина).

2.Клітину відкрив Роберт Гук – англійський фізик, який працював у Оксфордському університеті. Вивчаючи за допомогою сконструйованого ним мікроскопа зріз корка, він відкрив клітинну будову рослинних тканин. Гук побачив комірки (це були клітинні стінки), які нагадали йому монастирські келії і він назвав їх англійським словом cell (камера, клітка, клітина). Серед дослідження він описав в статті у 1665 році, де вперше запропонував термін «клітина».

Наступний етап формування цитології, як науки пов’язують з голландцем Антоні ван Левенгуком, який працював у 17-18 столітті та відкрив одноклітинні організми (інфузорії, бактерії, еритроцити, сперматозоїди).

Протягом 18 століття суттєвих зрушень у науці про клітини не відбувалося через недосконалу конструкцію мікроскопів. А от у 19 столітті мікроскоп вдосконалився і виникли методики забарвлення клітин, що призвело до багатьох відкриттів.

У 1827 році Карл Бер відкриває яйцеклітину ссавців.

У 1831 році Роберт Броун описує ядра клітин рослин. У цей же період Маттіас Шлейдон довів, що всі рослини складаються з клітин.

У 1839 році Теодор Шван порівнюючи клітини тварин і рослин, спираючись на висновки Шлейдена, сформулював клітинну теорію:

- клітина – елементарна одиниця будови і розвитку всіх живих організмів;

- клітини всіх одноклітинних і багатоклітинних організмів подібні за будовою, хімічним складом, основними процесами життєдіяльності;

- кожна нова клітина утворюється лише в результаті розмноження (поділу) материнської клітини;

- у багатоклітинних організмів клітини, які мають однакову будову і функції об’єднуються в тканини, однакові тканини – в органи, органи – в систему органів – в організм.

У 1859 році Рудольф Вірхов довів, що клітини виникають лише з клітин – попередників. Все це призвело до того, що на прикінці 19 століття цитологія стала самостійною наукою.

3. Основні методи сучасної цитології:

- оптична мікроскопія – дозволяє досліджувати форму і розміри клітин, найбільші клітинні структури, органели руху;

- електронна мікроскопія – дозволяє досліджувати ультраструктуру клітин і всі їх органели, поверхні структури клітин і міжклітинні контакти;

- забарвлення клітин – дозволяє диференційно забарвлювати окремі структури або клітину в цілому для одержання якісного зображення під час мікроскопіювання (фіксують об’єкт спиртом чи формаліном, швидко висушують або заморожують, фарбують спеціальним фарбником);

- мікротонування – дозволяє виготовити ультра тонкі препарати для їх дослідження з допомогою всіх різновидів мікроскопів;

- центрифугування – метод дозволяє розділити вміст клітини на фракції за формою та розміром окремих компонентів для подальшого окремого дослідження кожної з фракції (клітини подрібнюють і в спеціальних пробірках уміщують у центрифугу – прилад, здатний розвивати швидкі колові оберти, утворюються шари: щільний – знизу, а менш щільний – зверху, які розділяють і досліджують окремо);

- метод мічених атомів – дозволяє відстежити шлях речовин всередині клітини, механізми обміну речовин, дослідити функції окремих органел (у клітину вводять речовину, де один з атомів хімічного елемента заміщений радіоактивним ізотопом);

- метод культивування – дозволяє вирощувати певні типи клітин і відстежувати їх реакці на дію зовнішніх і внутрішніх факторів (поживні середовища).