История создания клеточной теории таблица. История и методы изучения клетки клеточная теория

Первым человеком, увидевшим клетки, был английский учёный Роберт Гук (известный нам благодаря закону Гука). В 1665 году , пытаясь понять, почему пробковое дерево так хорошо плавает, Гук стал рассматривать тонкие срезы пробки с помощью усовершенствованного им микроскопа . Он обнаружил, что пробка разделена на множество крошечных ячеек, напомнивших ему монастырские кельи, и он назвал эти ячейки клетками (по-английски cell означает «келья, ячейка, клетка»). В 1675 году итальянский врач М. Мальпиги , а в 1682 году - английский ботаник Н. Грю подтвердили клеточное строение растений. О клетке стали говорить как о «пузырьке, наполненном питательным соком». В 1674 году голландский мастер Антоний ван Левенгук (Anton van Leeuwenhoek, 1632 -1723 ) с помощью микроскопа впервые увидел в капле воды «зверьков» - движущиеся живые организмы (инфузории , амёбы , бактерии ). Также Левенгук впервые наблюдал животные клетки - эритроциты и сперматозоиды . Таким образом, уже к началу XVIII века учёные знали, что под большим увеличением растения имеют ячеистое строение, и видели некоторые организмы, которые позже получили название одноклеточных. В 1802 -1808 годах французский исследователь Шарль-Франсуа Мирбель установил, что все растения состоят из тканей, образованных клетками. Ж. Б. Ламарк в 1809 году распространил идею Мирбеля о клеточном строении и на животные организмы. В 1825 году чешский учёный Я. Пуркине открыл ядро яйцеклетки птиц, а в 1839 ввёл термин «протоплазма ». В 1831 году английский ботаник Р. Броун впервые описал ядро растительной клетки, а в 1833 году установил, что ядро является обязательным органоидом клетки растения. С тех пор главным в организации клеток считается не мембрана, а содержимое.
Клеточная теория строения организмов была сформирована в 1839 году немецким зоологом Т. Шванном и М. Шлейденом и включала в себя три положения. В 1858 году Рудольф Вирхов дополнил её ещё одним положением, однако в его идеях присутствовал ряд ошибок: так, он предполагал, что клетки слабо связаны друг с другом и существуют каждая «сама по себе». Лишь позднее удалось доказать целостность клеточной системы.
В 1878 году русским учёным И. Д. Чистяковым открыт митоз в растительных клетках; в 1878 году В. Флемминг и П. И. Перемежко обнаруживают митоз у животных. В 1882 году В. Флемминг наблюдает мейоз у животных клеток, а в 1888 году Э Страсбургер - у растительных.

18. Клеточная теория - одно из общепризнанных биологических обобщений, утверждающих единство принципа строения и развития мира растений , животных и остальных живых организмов с клеточным строением , в котором клетка рассматривается в качестве общего структурного элемента живых организмов.

Клеточная теория или клеточная доктрина гласит, что все организмы состоят из аналогичных организованных единиц под названием клетки. Идея была официально сформулирована в 1839 году Шлейденом и Шванном и является основой современной биологии. Этой идее предшествовали другие биологические парадигмы, такие как Теория эволюции Дарвина (1859), Теория наследственности Менделя (1865) и создание сравнительной биохимии (1940).

Первые клетки, обнаруженные в коре

В то время как изобретение телескопа открыло перед человечеством безграничный космос, создание микроскопа приоткрыло более мелкий мир, демонстрирующий, из чего состоят живые организмы. В 1665 году Роберт Гук впервые увидел и назвал клетку. Он отметил, что она похожа на ячейку или маленькое пространство. Однако Гук на самом деле исследовал под микроскопом мертвые клеточные стенки растения (коры). Первым человеком, который стал свидетелем существования живых клеток под микроскопом, был Антони ван Левенгук, который в 1674 году описал водоросли спирогиры. Тогда ван Левенгук, возможно, также увидел бактерию.

Формирование клеточной теории

В 1838 году Теодор Шванн и Маттиас Шлейден наслаждались послеобеденным кофе за разговором о клеточных исследованиях. Считается, что Шванн, услышав описание Шлейдена о клетках растения с ядром, был просто поражен сходством этих растительных клеток с клетками, которые он обнаружил в тканях животных. Оба ученных незамедлительно направились в лабораторию Шванна, чтобы посмотреть на его образцы. В следующем году Шванн опубликовал книгу о животных и растительных клетках (Шванн 1839), но в этом трактате не назывались имена других, внесших вклад в данные знания, в том числе не упоминалось и имя Шлейдена (1838). Он обобщил свои наблюдения в трех выводах о клетках:

клетка является единицей структуры, физиологии и организации живых организмов.
клетка удерживает двойное существование как отдельный элемент и строительный материал в организации организмов.
клетка формируется путем образования свободной ячейки, схожим с формированием кристаллов (спонтанная генерация).

Сегодня мы знаем, что первые два тезиса правильны, но третий полностью ошибочен. Правильная интерпретация образования клеток путем деления была, в конце концов, сформулирована другими учеными и официально провозглашена в знаменитом изречении Рудольфа Вирхова: «Все клетки возникают только из уже существующих клеток».

Современная клеточная теория

Все известные живые существа состоят из клеток.
Клетка является структурной и функциональной единицей всех живых организмов.
Все клетки образуются из уже существующих клеток путем деления (спонтанная генерация отсутствует).
Клетки содержат наследственную информацию, которая передается от клетки к клетке при делении.
Все клетки одинаковы по химическому составу.
Весь поток энергии жизни (метаболизм и биохимия) происходит внутри клеток.

Ввиду стремительного развития молекулярной биологии в 20 веке, многие исследования в цитологии имели место в 1950-е гг. Стало возможным поддерживать, растить и манипулировать клетками вне живых организмов. Первая постоянная клеточная линия вне живого организма была получена в 1951 году Джорджем Отто Геем и коллегами: эта клеточная линия была взята из опухоли шейки матки Генриетты Лакс, которая умерла от рака в 1951 году. Клеточная линия, которая, в конечном счете, получила название ГеЛа, стала переломным моментом в изучении клеточной биологии. Структура ДНК была значительным прорывом в молекулярной биологии.

Большой прогресс в изучении клеток в последующем десятилетии включил характеристику минимальных требований для носителей клеток и развитие стерильных методов клеточной культуры. Этому также поспособствовали предшествующие усовершенствования электронной микроскопии и более поздние достижения, такие как развитие методов трансфекции, открытие зеленого флуоресцентного белка у медуз и обнаружение малых интерферирующих РНК среди других РНК.

Хронология событий

1595 – Янсен изобретает первый сложный микроскоп.

1655 – Гук описывает клетку коры.

1674 – Левенгук открывает простейшие клетки. Девять лет спустя он обнаруживает бактерию.

1833 – Браун описывает ядро клетки в клетке орхидеи.

1838 – Шлейден и Шванн предлагают свою клеточную теорию.

1840 – Альбрехт вон Ролликер понимает, что сперматозоиды и яйцеклетки также являются клетками.

1856 – Н. Прингсхейм изучает, как сперматозоид проникает в яйцеклетку.

1858 – Рудольф Вирхов (врач, патологоанатом и антрополог) произносит свою знаменитую фразу «omnis cellula e cellula», что означает, что каждая клетка может образовываться только уже из существующей клетки.

1857 – Колликер описывает митохондрии.

1879 – Флемминг описывает поведение хромосом во время митоза.

1883 – Клетки гаплоидны, теория хромосомной наследственности.

1898 – Гольджи описывает аппарат Гольджи.

1938 – Беренс использует дифференциальное центрифугирование для отделения ядра от цитоплазмы.

1939 – Сименс выпускает первый коммерческий трансмиссионный электронный микроскоп.

1952 – Гей и коллеги получают первую постоянную клеточную линию человека.

1955 – Игл определяет пищевые потребности клеток животных в культуре.

1957 – Мезельсон, Сталь и Виноград разрабатывают градиент плотности центрифугирования хлорида цезия для разделения нуклеиновых кислот.

1965 – Хэм представляет бессывороточный носитель. Компания Cambridge Instruments выпускает первый коммерческий сканирующий электронный микроскоп.

1976 – Сато и его коллеги публикуют документы, показывающие, что разные клеточные линии требуют различного состава гормонов и различных факторов роста в сывороточной среде.

1981 – Выращены первые трансгенные мыши и дрозофилы. Получена первая эмбриональная стволовая клеточная линия мыши.

1995 – Циен определяет мутант GFP с расширенными спектральными свойствами.

1998 – Из соматических клеток клонируют мышь.

1999 – Гамильтон и Болкомб открывают малые интерферирующие РНК как пост-транскрипционное подавление экспрессии генов у растений.

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

История изучения клетки. Клеточная теория.

Заполнить таблицу: «Основные этапы развития клеточной теории» Г од Ученый Вклад в развитие теории

История изучения клетки История изучения клетки неразрывно связана с развитием микроскопической техники и методов исследования. В тайну клеточного строения человек смог проникнуть только благодаря изобретению микроскопа в конце XVI столетия

Захарий Янсен 1590 год Соединив вместе две линзы, впервые изобрел примитивный микроскоп

Роберт Гук 1665 год Впервые описал строение коры пробкового дуба и стебля растений, ввел в науку термин «клетка».

Антони ван Левенгук Усовершенствовал микроскоп. Наблюдал и зарисовал ряд простейших, сперматозоиды, бактерии, эритроциты и их движение в капиллярах. Открыл бактерии. Вторая половина XVII века

Карл Бэр 1827 год Обнаружил яйцеклетку млекопитающих Вывод: каждый организм развивается из одной клетки

Роберт Броун 1831-1833 гг. Обнаружил в растительных клетках ядро – важнейшую составную часть клетки.

Клеточная теория В 1839 г. Теодор Шванн издал в Берлине книгу «Микроскопические исследования о соответствии в структуре и росте животных и растений», в которой он сформулировал клеточную теорию.

При создании клеточной теории Т. Шванн исходил из открытия М. Шлейдена в 1838 г. клеточного строения растений и гомологичности происхождения клеток.

Первая версия клеточной теории Все организмы, и растительные, и животные, состоят из простейших частей – клеток. Клетка – индивидуальное самостоятельное целое. В одном организме все клетки действуют совместно, формируя гармоничное единство.

Рудольф Вирхов 1858 год Доказал, что клетки возникают из клеток путем размножения, что дополнило клеточную теорию.

XIX век Открыты основные структуры клеток. Изучен процесс деления клетки. А. Вейсман установил: хранение и передача наследственных признаков в клетке осуществляется с помощью ядра.

Основные положения клеточной теории на современном этапе развития биологии

Клетка – элементарная единица живого. Клетка является наименьшей структурно-функциональной единицей живого и представляет собой открытую, саморегулирующуюся, самовоспроизводящуюся систему. Вне клетки жизни нет.

Все клетки сходны по своему химическому составу и имеют общий план строения. Клетки обладают и специфическими особенностями, связанные с выполнением специаль - ных функций и возника - ющими в результате кле - точной дифференцировки.

Клетка происходит только от клетки.

Многоклеточные организмы представляют собой сложно организованные интегрированные системы, состоящие из взаимодействующих клеток.

Сходное клеточное строение организмов – свидетельство того, что все живое имеет единое происхождение.

Домашнее задание § 2.1 стр. 24 – 28.

По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Урок-презентация разработан с использованием компьютерных технологий, основной теоретический материал отражен в презентации. Проведение урока в такой нестандартной форме способствует повышению мотивац...

Тема урока: Клетка. Клеточная теория строения организмов. (10 класс хим-био группа)Тип занятия: двухцелевой урок (урок систематизации и обобщения знаний, применение знаний, умений и навыков)Методы обу...

– элементарная структурно-функциональная единица всех живых организмов Она может существовать как отдельный организм (бактерии, простейшие, водоросли, грибы), так и в составе тканей многоклеточных животных, растений и грибов.

История изучения клетки. Клеточная теория.

Жизнедеятельность организмов на клеточном уровне изучает наука цитология или биология клетки. Возникновение цитологии как науки тесно связано с созданием клеточной теории, самого широкого и фундаментального из всех биологических обобщений.

История изучения клетки неразрывно связана с развитием методов исследований, в первую очередь с развитием микроскопической техники. Впервые микроскоп применил для исследований растительных и животных тканей английский физик и ботаник Роберт Гук (1665 г.). Изучая срез пробки сердцевины бузины, он обнаружил отдельные полости – ячейки или клетки.

В 1674 г. знаменитый голландский исследователь Антони де Левенгук усовершенствовал микроскоп (увеличивал в 270 раз), обнаружил в капле воды одноклеточные организмы. В зубном налёте обнаружил бактерий, открыл и описал эритроциты, сперматозоиды, а из животных тканей описал строение сердечной мышцы.

1827 г. – наш соотечественник К. Бэр открыл яйцеклетку.
1831 г. – английский ботаник Роберт Броун описал ядро в клетках растений.
1838 г. – немецкий ботаник Матиас Шлейден выдвинул идею об идентичности растительных клеток с точки зрения их развития.
1839 г. – немецкий зоолог Теодор Шванн сделал окончательное обобщение, что клетки растений и животных имеют общее строение. В своей работе «Микроскопические исследования о соответствии в структуре и росте животных и растений» он сформулировал клеточную теорию, согласно которой клетки являются структурной и функциональной основой живых организмов.
1858 г. – немецкий патолог Рудольф Вирхов применил клеточную теорию в патологии и дополнил её важными положениями:

1) новая клетка может возникнуть только из предшествующей клетки;

2) болезни человека имеют в своей основе нарушение строения клеток.

Клеточная теория в современном виде включает три главных положения:

1) клетка – элементарная структурная, функциональная и генетическая единица всего живого – первоисточник жизни.

2) новые клетки образуются в результате деления предшествующих; клетка – элементарная единица развития живого.

3) структурно-функциональными единицами многоклеточных организмов являются клетки.

Клеточная теория оказала плодотворное влияние на все направления биологических исследований.

Раздел I. Анатомия и морфология растений

Глава 1. Клетка

История изучения клетки

Основным структурным элементом живого организма растений и животных является клетка. Наука, изучающая клетку, носит название цитология (cytos – клетка, logos – учение).

Клетка была открыта в 1665 г. английским физиком Робертом Гуком (1635-1703), впервые применившим микроскоп для изучения биологических объектов. Рассматривая поперечные срезы стебля бузины и кору пробкового дерева (пробку), он заметил мельчайшие полости, напоминающие ячейки пчелиных сот, и назвал их клетками. Р.Гук видел мертвые клетки, от которых остались лишь клеточные оболочки, окружающие пустые полости, и не придавал большого значения своему открытию.

Исследования Гука возбудили интерес среди биологов. Английский ботаник Н. Грю (1628-1711) и итальянский ученый М. Мальпиги (1628-1694) одновременно в 1671 г. описали клеточное строение листьев, стеблей и корней растений. Их по праву можно назвать основоположниками анатомии растений. Благодаря усовершенствованию микроскопа Антонии Ван Левенгук наблюдал и описал одноклеточные организмы - бактерии, инфузории, грибы, эритроциты. В 1676 г. им был описан хроматофор у водоросли спирогиры. В 1824 г. Дютроше окончательно подтвердил обособленность и морфологическую самостоятельность клеток, как основных элементов строения живых организмов. Впервые произведя мацерацию тканей, т.е. разъединение клеток в результате разрушения межклеточного вещества, он показал, что ткань образована из отдельных клеток, склеенных между собой.

В 1825 г. чешский ученый Я. Пуркинье (1787-1869) заметил, что клетка заполнена полужидким веществом, которое он назвал протоплазмой. В 1839 г. Р. Броун в своей работе по способам оплодотворения у орхидных описал ядро и дал ему название «nucleus». Исследования ученых 19 века значительно обогатили науку о клетке. Трудами немецкого ботаника М. Шлейдена (1804-1881) и зоолога Т. Шванна (1804-1882) была доказана общность структуры клеток у растительных и животных организмов. Они своими исследованиями в 1838-1839 г.г. завершили обоснования теории клеточного строения всех организмов.

Большое значение для формирования теории клеточного строения имели работы крупных русских ученых К.Ф. Вольфа (1733 – 1794), К.М. Бэра (1792 – 1876) (в области эмбриологии), а также русского ботаника П.Ф. Горянинова (1796 – 1865), который в 1834 г., использовав свой опыт и обобщив накопленные данные других исследователей о микроскопическом строении организмов, высказал положение о том, что в организме растений и животных имеются сходные структурные элементы – клетки.

Важный вклад в дальнейшее развитие теории клеточного строения организмов внес своими работами немецкий ученый Рудольф Вирхов (1821-1902). Он рассматривал клетку как мельчайший морфологический элемент, наделенный всеми свойствами жизни. Вихров вслед за Т. Шванном доказал, что основным структурным элементом клетки является ее содержимое – ядро и протоплазма, а не оболочка. Вирхов окончательно утвердил представление о том, что новые клетки возникают только путем деления предшествующих клеток и выразил это в форме афоризма: «Omnis cellula e cellula» (каждая клетка из клетки). Но Вирхов недооценивал значение организма как целостной системы.