تی شوان. بر اساس این نظریه، همه موجودات دارای ساختار سلولی هستند.نظریه سلولی وحدت جهان حیوانی و گیاهی، حضور یک عنصر واحد از بدن یک موجود زنده - سلول را تأیید می کند. مانند هر تعمیم علمی بزرگ، نظریه سلولی به طور ناگهانی بوجود نیامد: قبل از آن اکتشافات فردی محققان مختلف وجود داشت.

کشف این سلول متعلق به طبیعت شناس انگلیسی آر. هوک است که در سال 1665 برای اولین بار بخش نازکی از چوب پنبه را زیر میکروسکوپ بررسی کرد. برش نشان داد که چوب پنبه ساختار سلولی دارد، مانند لانه زنبوری. آر. هوک این سلول ها را سلول نامید. به دنبال هوک، ساختار سلولی گیاهان توسط زیست شناس و پزشک ایتالیایی M. Malpighi (1675) و گیاه شناس انگلیسی N. Grew (1682) تأیید شد. توجه آنها با شکل سلول ها و ساختار غشاء آنها جلب شد. در نتیجه، ایده سلول ها به عنوان "کیسه" یا "حباب" پر از "آب میوه" داده شد.

بهبود بیشتر میکروسکوپ و مطالعات میکروسکوپی فشرده منجر به ایجاد این واقعیت توسط دانشمند فرانسوی C. Brissot-Mirbe (1802، 1808) شد که تمام موجودات گیاهی توسط بافتهایی تشکیل شده اند که از سلول تشکیل شده اند. J.B. Lamarck (1809) در تعمیم ها حتی فراتر رفت و ایده Brissot-Mirbet در مورد ساختار سلولی را به موجودات حیوانی گسترش داد.

در آغاز قرن نوزدهم. تلاش هایی برای مطالعه محتویات داخلی سلول در حال انجام است. در سال 1825، یک دانشمند چک منپورکین هسته را در سلول تخم پرندگان کشف کرد. در سال 1831، گیاه شناس انگلیسی، آر. براون، برای اولین بار هسته را در سلول های گیاهی توصیف کرد و در سال 1833 به این نتیجه رسید که هسته جزء ضروری سلول گیاهی است. بنابراین، در این زمان، ایده ساختار سلول تغییر کرد: چیز اصلی در سازمان آن شروع به در نظر گرفتن نه دیواره سلولی، بلکه محتویات آن شد.

نزدیک‌ترین فرد به فرمول‌بندی نظریه سلول، گیاه‌شناس آلمانی M. Schleiden بود که ثابت کرد بدن گیاهان از سلول‌ها تشکیل شده است.

مشاهدات متعدد در مورد ساختار سلول و تعمیم داده های انباشته شده به تی شوان در سال 1839 اجازه داد تا تعدادی نتیجه بگیرد که بعداً نظریه سلول نامیده شد. این دانشمند نشان داد که همه موجودات زنده از سلول تشکیل شده اند، که سلول های گیاهان و حیوانات اساساً شبیه به یکدیگر هستند.

نظریه سلولی بیشتر در آثار دانشمند آلمانی R. Virchow (1858) توسعه یافت، که پیشنهاد کرد سلول ها از سلول های مادر قبلی تشکیل می شوند. در سال 1874، گیاه شناس روسی I.D. Chistyakov، و در سال 1875، گیاه شناس لهستانی E. Strassburger، تقسیم سلولی - میتوز را کشف کردند، و بنابراین، فرض R. Virchow تأیید شد.

ایجاد نظریه سلول به مهمترین رویداد در زیست شناسی تبدیل شد، یکی از شواهد قطعی وحدت طبیعت زنده. نظریه سلولی تأثیر قابل توجهی بر توسعه زیست شناسی به عنوان یک علم داشت و به عنوان پایه ای برای توسعه رشته هایی مانند جنین شناسی، بافت شناسی و فیزیولوژی عمل کرد. این امکان ایجاد مبنایی برای درک زندگی، رشد فردی موجودات و توضیح ارتباط تکاملی بین آنها را فراهم کرد. اگرچه اصول اساسی نظریه سلولی امروزه اهمیت خود را حفظ کرده استبیشتر

در طول یکصد و پنجاه سال اطلاعات جدیدی در مورد ساختار، فعالیت حیاتی و توسعه سلول به دست آمد.

5. متابولیسم. عدم تشدید. مراحل تجزیه در یک سلول هتروتروف جریان درون سلولی: اطلاعات، انرژی و ماده.

6. فسفوریلاسیون اکسیداتیو (از). تفکیک مطب و اهمیت پزشکی آن. تب و هایپرترمی. شباهت ها و تفاوت ها.

9. مفاد اساسی نظریه سلولی شلایدن و شوان. ویرچو چه اضافاتی به این نظریه کرد؟ وضعیت فعلی نظریه سلولی

10. ترکیب شیمیایی سلول

11. انواع سازماندهی سلولی. ساختار سلول های پرو و ​​یوکاریوتی. سازماندهی مواد ارثی در پرو و ​​یوکاریوت ها.

12. شباهت ها و تفاوت های سلول های گیاهی و جانوری. ارگانوئیدها برای مقاصد خاص و عمومی.

13. غشاهای سلولی بیولوژیکی. خواص، ساختار و عملکرد آنها.

14. مکانیسم های انتقال مواد از طریق غشاهای بیولوژیکی. اگزوسیتوز و اندوسیتوز. اسمز. تورگور پلاسمولیز و دپلاسمولیز.

15. خواص فیزیکوشیمیایی هیالوپلاسم. اهمیت آن در زندگی سلول.

17. اندامک های غشایی. میتوکندری، ساختار و عملکرد آنها.

18. مجموعه گلژی، ساختار و عملکردهای آن. لیزوزوم ها ساختار و عملکرد آنها. انواع لیزوزوم ها

19. Eps، انواع آن، نقش در فرآیندهای سنتز مواد.

20. اندامک های غیر غشایی. ریبوزوم ها، ساختار و عملکرد آنها پلی زوم ها

21. اسکلت سلولی، ساختار و عملکرد آن. میکروویلی، مژک، تاژک.

22. هسته. اهمیت آن در زندگی یک سلول اجزای اصلی و ویژگی های ساختاری و عملکردی آنها. یوکروماتین و هتروکروماتین.

23. هسته، ساختار و عملکردهای آن. سازمان دهنده هسته ای

24. پلاستیدها چیست؟ نقش آنها در سلول چیست؟ طبقه بندی پلاستیدها

25. شمول چیست؟ نقش آنها در سلول چیست؟ طبقه بندی شامل.

26. منشأ euk. سلول ها نظریه درون همزیستی در مورد منشاء تعدادی از اندامک های سلولی.

27. ساختار و عملکرد کروموزوم ها.

28. اصول طبقه بندی کروموزوم. طبقه بندی کروموزوم ها دنور و پاریس، ماهیت آنها.

29. روش تحقیق سیتولوژی. میکروسکوپ نوری و الکترونی. آماده سازی دائمی و موقت اشیاء بیولوژیکی.

6. فسفوریلاسیون اکسیداتیو (از). تفکیک مطب و اهمیت پزشکی آن. تب و هایپرترمی. شباهت ها و تفاوت ها.

مفاد اصلی نظریه سلولی تی شوان را می توان به صورت زیر فرموله کرد.

سلول واحد ساختمانی اولیه ساختار همه موجودات زنده است.

سلول های گیاهی و حیوانی مستقل هستند و از نظر منشاء و ساختار با یکدیگر همولوگ هستند.

M. Schdeiden و T. Schwann به اشتباه معتقد بودند که نقش اصلی در سلول متعلق به غشاء است و سلولهای جدید از ماده بی ساختار بین سلولی تشکیل می شوند. متعاقباً توضیحات و اضافاتی به نظریه سلولی توسط دانشمندان دیگر داده شد.

در سال 1855، پزشک آلمانی R. Virchow به این نتیجه رسید که یک سلول تنها می تواند از سلول قبلی با تقسیم آن ایجاد شود.

در سطح کنونی توسعه زیست شناسی، مفاد اصلی نظریه سلولی را می توان به شرح زیر ارائه کرد.

سلول یک سیستم زندگی ابتدایی، واحدی از ساختار، فعالیت زندگی، تولید مثل و رشد فردی موجودات است.

سلول های همه موجودات زنده از نظر ساختار و ترکیب شیمیایی مشابه هستند.

سلول های جدید تنها با تقسیم سلول های از قبل موجود به وجود می آیند.

ساختار سلولی موجودات دلیلی بر وحدت منشأ همه موجودات زنده است.

9. مفاد اساسی نظریه سلولی شلایدن و شوان. ویرچو چه اضافاتی به این نظریه کرد؟ وضعیت فعلی نظریه سلولی

10. ترکیب شیمیایی سلول

دو نوع سازماندهی سلولی وجود دارد:

1) پروکاریوتی، 2) یوکاریوتی.

آنچه در هر دو نوع سلول مشترک است این است که سلول ها توسط غشاء محدود می شوند، محتویات داخلی توسط سیتوپلاسم نشان داده می شود. سیتوپلاسم حاوی اندامک ها و آخال ها است. ارگانوئیدها- اجزای دائمی و لزوماً موجود سلول که عملکردهای خاصی را انجام می دهند. اندامک ها ممکن است توسط یک یا دو غشاء ( اندامک های غشایی ) محصور شوند یا با غشاء محدود نشوند ( اندامک های غیر غشایی ). شامل ها- اجزای غیر دائمی سلول که رسوبات موادی هستند که به طور موقت از متابولیسم یا محصولات نهایی آن حذف می شوند.

جدول تفاوت های اصلی بین سلول های پروکاریوتی و یوکاریوتی را فهرست می کند.

امضا کنید	سلول های پروکاریوتی	سلول های یوکاریوتی
هسته تشکیل شده از نظر ساختاری	غایب
ماده ژنتیکی	DNA دایره ای غیر متصل به پروتئین	DNA هسته ای متصل به پروتئین خطی و DNA حلقوی غیر متصل به پروتئین میتوکندری ها و پلاستیدها
اندامک های غشایی	هیچ کدام
ریبوزوم ها		نوع 80-S (در میتوکندری و پلاستید - نوع 70-S)
	توسط غشاء محدود نمی شود	محصور شده توسط غشاء، داخل میکروتوبول ها: 1 جفت در مرکز و 9 جفت در امتداد محیط
جزء اصلی دیواره سلولی		گیاهان سلولز دارند، قارچ ها کیتین دارند.

11. انواع سازماندهی سلولی. ساختار سلول های پرو و ​​یوکاریوتی. سازماندهی مواد ارثی در پرو و ​​یوکاریوت ها.

ساختار یک سلول گیاهی.

پلاستیدها وجود دارد.

نوع تغذیه اتوتروف؛

سنتز ATP در کلروپلاست و میتوکندری رخ می دهد.

یک دیواره سلولی وجود دارد.

واکوئل های بزرگ؛

مرکز سلولی فقط در حیوانات پایین تر یافت می شود.

ساختار یک سلول حیوانی.

هیچ پلاستید وجود ندارد.

نوع تغذیه هتروتروف؛

سنتز ATP در میتوکندری رخ می دهد.

دیواره سلولی سلولزی وجود ندارد.

واکوئل ها کوچک هستند.

همه سلول ها دارای یک مرکز سلولی هستند.

شباهت ها

وحدت اساسی ساختار (دستگاه سطحی سلول، سیتوپلاسم، هسته.)

شباهت در وقوع بسیاری از فرآیندهای شیمیایی در سیتوپلاسم و هسته.

وحدت اصل انتقال اطلاعات ارثی در طول تقسیم سلولی.

ساختار غشایی مشابه

وحدت ترکیب شیمیایی

در مورداندامک هدف عمومی : شبکه آندوپلاسمی: صاف، خشن. کمپلکس گلژی، میتوکندری، ریبوزوم، لیزوزوم (اولیه، ثانویه)، مرکز سلولی، پلاستیدها (کلروپلاست، کروموپلاست، لکوپلاست).

اندامک برای اهداف خاص: تاژک، مژک، میوفیبریل، نوروفیبریل؛ شمول (اجزای غیر دائمی سلول): یدکی، ترشحی، اختصاصی.

اندامک های اصلی	ساختار	توابع
سیتوپلاسم	محیط نیمه مایع داخلی با ساختار ریزدانه. حاوی هسته و اندامک است	تعامل بین هسته و اندامک ها را فراهم می کند سرعت فرآیندهای بیوشیمیایی را تنظیم می کند عملکرد حمل و نقل را انجام می دهد
ER - شبکه آندوپلاسمی	یک سیستم غشایی در سیتوپلاسم که کانال ها و حفره های بزرگتر را تشکیل می دهد، EPS دو نوع است: دانه ای (زمخت)، که روی آن ریبوزوم های زیادی قرار دارد، و صاف.	واکنش های مرتبط با سنتز پروتئین ها، کربوهیدرات ها، چربی ها را انجام می دهد انتقال و گردش مواد مغذی را در داخل سلول ترویج می کند پروتئین بر روی EPS دانه ای، کربوهیدرات ها و چربی ها بر روی EPS صاف سنتز می شوند.
ریبوزوم ها	بدنه های کوچک با قطر 15-20 میلی متر	انجام سنتز مولکول های پروتئین و جمع آوری آنها از اسیدهای آمینه
میتوکندری	آنها دارای اشکال کروی، نخ مانند، بیضی و غیره هستند. در داخل میتوکندری چین‌هایی وجود دارد (طول 0.2 تا 0.7 میکرومتر).	پوشش بیرونی میتوکندری از 2 غشاء تشکیل شده است: غشای بیرونی صاف است و پوشش داخلی برآمدگی های متقاطع شکل می دهد که روی آن آنزیم های تنفسی قرار دارند. انرژی سلول را تامین می کند. انرژی با تجزیه اسید آدنوزین تری فسفریک (ATP) آزاد می شود.
سنتز ATP توسط آنزیم های روی غشاهای میتوکندری انجام می شود	پلاستیدها فقط مختص سلول های گیاهی هستند و در سه نوع وجود دارند:
اندامک های سلولی دو غشایی	کلروپلاست ها	آنها سبز رنگ، بیضی شکل هستند و از سیتوپلاسم توسط دو غشای سه لایه محدود شده اند. در داخل کلروپلاست لبه هایی وجود دارد که تمام کلروفیل در آنجا متمرکز شده است
از انرژی نور خورشید استفاده کنید و از مواد معدنی مواد آلی ایجاد کنید	کروموپلاست ها	زرد، نارنجی، قرمز یا قهوه ای که در نتیجه تجمع کاروتن ایجاد می شود
به قسمت های مختلف گیاهان رنگ های قرمز و زرد می دهد	لوکوپلاست ها	پلاستیدهای بی رنگ (موجود در ریشه، غده، پیاز)
آنها مواد مغذی ذخیره ای را ذخیره می کنند	مجتمع گلگی	این می تواند اشکال مختلفی داشته باشد و از حفره هایی تشکیل شده است که توسط غشاء و لوله هایی که از آنها خارج شده اند با حباب هایی در انتها مشخص شده اند. مواد آلی سنتز شده در شبکه آندوپلاسمی را انباشته و حذف می کند
لیزوزوم ها را تشکیل می دهد	لیزوزوم ها	بدنه های گرد با قطر حدود 1 میکرون. آنها یک غشاء (پوست) روی سطح دارند که در داخل آن مجموعه ای از آنزیم ها وجود دارد
انجام یک عملکرد گوارشی - هضم ذرات غذا و حذف اندامک های مرده	اندامک های حرکتی سلولی تاژک و مژک که برآمدگی سلولی هستند و در حیوانات و گیاهان ساختار یکسانی دارند میوفیبریل ها - رشته های نازک به طول بیش از 1 سانتی متر با قطر 1 میکرون، که در بسته های نرم افزاری در امتداد فیبر عضلانی قرار دارند.	شبه پا عملکرد حرکت را انجام دهید باعث انقباض عضلات می شوند
اجزای سلولی	اینها اجزای ناپایدار سلول هستند - کربوهیدرات ها، چربی ها و پروتئین ها	مواد مغذی اضافی مورد استفاده در طول زندگی سلولی
مرکز سلولی	متشکل از دو جسم کوچک - سانتریول و سنتروسفر - یک بخش فشرده از سیتوپلاسم	نقش مهمی در تقسیم سلولی دارد

- یک واحد ساختاری و عملکردی اولیه از همه موجودات زنده می تواند به عنوان یک ارگانیسم جداگانه (باکتری ها، تک یاخته ها، جلبک ها، قارچ ها) یا به عنوان بخشی از بافت های حیوانات چند سلولی، گیاهان و قارچ ها وجود داشته باشد.

تاریخچه مطالعه سلول ها. نظریه سلولی

فعالیت حیاتی موجودات در سطح سلولی توسط علم سیتولوژی یا زیست شناسی سلولی مورد مطالعه قرار می گیرد. ظهور سیتولوژی به عنوان یک علم ارتباط نزدیکی با ایجاد نظریه سلولی دارد که گسترده ترین و اساسی ترین تعمیم بیولوژیکی است.

تاریخچه مطالعه سلول ها به طور جدایی ناپذیری با توسعه روش های تحقیق، در درجه اول با توسعه فناوری میکروسکوپی مرتبط است. این میکروسکوپ برای اولین بار توسط رابرت هوک فیزیکدان و گیاه شناس انگلیسی (1665) برای مطالعه بافت های گیاهی و جانوری مورد استفاده قرار گرفت. او در حین مطالعه بخشی از پلاگین هسته سنجد، حفره های جداگانه ای - سلول ها یا سلول ها را کشف کرد.

در سال 1674، محقق معروف هلندی Anthony de Leeuwenhoek میکروسکوپ را بهبود بخشید (270 برابر) و موجودات تک سلولی را در یک قطره آب کشف کرد. او باکتری‌ها را در پلاک‌های دندانی کشف کرد، گلبول‌های قرمز خون و اسپرم را کشف و توصیف کرد و ساختار عضله قلب را از بافت‌های حیوانی توصیف کرد.

• 1827 - هموطن ما K. Baer تخم مرغ را کشف کرد.
• 1831 - رابرت براون، گیاه شناس انگلیسی، هسته را در سلول های گیاهی توصیف کرد.
• 1838 - ماتیاس شلیدن، گیاه شناس آلمانی، ایده هویت سلول های گیاهی را از نقطه نظر توسعه آنها مطرح کرد.
• 1839 - جانورشناس آلمانی تئودور شوان تعمیم نهایی را انجام داد که سلول های گیاهی و جانوری ساختار مشترکی دارند. او در کار خود "مطالعات میکروسکوپی در مورد مطابقت در ساختار و رشد حیوانات و گیاهان" نظریه سلولی را فرموله کرد که طبق آن سلول ها اساس ساختاری و عملکردی موجودات زنده هستند.
• 1858 - آسیب شناس آلمانی رودولف ویرچو نظریه سلولی را در آسیب شناسی به کار برد و آن را با مفاد مهم تکمیل کرد:

1) یک سلول جدید فقط می تواند از یک سلول قبلی ایجاد شود.

2) بیماری های انسانی بر اساس نقض ساختار سلول ها است.

نظریه سلولی در شکل مدرن خود شامل سه شرط اصلی است:

1) سلول - واحد اولیه ساختاری، عملکردی و ژنتیکی همه موجودات زنده - منبع اولیه زندگی.

2) سلول های جدید در نتیجه تقسیم سلول های قبلی تشکیل می شوند. سلول واحد ابتدایی رشد زنده است.

3) واحدهای ساختاری و عملکردی موجودات چند سلولی سلول هستند.

تئوری سلولی تأثیر ثمربخشی بر تمام زمینه های تحقیقات بیولوژیکی داشته است.

، گیاهان و باکتری ها ساختار مشابهی دارند. بعدها این نتیجه گیری ها مبنایی برای اثبات وحدت موجودات شد. T. Schwann و M. Schleiden مفهوم بنیادی سلول را به علم معرفی کردند: بیرون از سلول ها زندگی وجود ندارد.

نظریه سلولی چندین بار تکمیل و ویرایش شده است.

یوتیوب دایره المعارفی

1 / 5

✪ روش های سیتولوژی نظریه سلولی تصویری درس زیست شناسی پایه دهم

✪ نظریه سلولی | زیست شناسی پایه دهم #4 | درس اطلاعات

✪ مبحث 3، بخش 1. سیتولوژی. نظریه سلولی ساختار غشاء.

✪ نظریه سلولی | ساختار سلولی | زیست شناسی (قسمت دوم)

✪ 7. تئوری سلولی (تاریخچه + روش ها) (پایه نهم یا 10-11) - زیست شناسی، آمادگی برای آزمون دولتی واحد و آزمون دولتی واحد 2018

زیرنویس

مفاد نظریه سلولی شلایدن- شوان

پدیدآورندگان این نظریه مفاد اصلی آن را به شرح زیر تدوین کردند:

• سلول واحد ساختمانی اولیه ساختار همه موجودات زنده است.
• سلول های گیاهی و حیوانی مستقل هستند و از نظر منشاء و ساختار با یکدیگر همولوگ هستند.

مفاد اساسی نظریه سلولی مدرن

لینک و مولدنهاور وجود دیواره های مستقل را در سلول های گیاهی ثابت کردند. معلوم می شود که سلول از نظر مورفولوژیکی ساختار جداگانه ای است. در سال 1831، G. Mol ثابت کرد که حتی ساختارهای گیاهی به ظاهر غیر سلولی مانند لوله های حامل آب از سلول ها ایجاد می شود.

F. Meyen در "Phytotomy" (1830) سلول های گیاهی را توصیف می کند که "یا منفرد هستند، به طوری که هر سلول یک فرد خاص است، همانطور که در جلبک ها و قارچ ها یافت می شود، یا با تشکیل گیاهان بسیار سازمان یافته تر، آنها به صورت کم و بیش متحد می شوند. توده های قابل توجهی." ماین بر استقلال متابولیسم هر سلول تأکید دارد.

در سال 1831، رابرت براون هسته را توصیف کرد و پیشنهاد کرد که این هسته بخشی دائمی از سلول گیاهی است.

مدرسه پورکنژ

در سال 1801، ویجیا مفهوم بافت حیوانی را معرفی کرد، اما او بافت را بر اساس تشریح آناتومیک جدا کرد و از میکروسکوپ استفاده نکرد. توسعه ایده‌ها در مورد ساختار میکروسکوپی بافت‌های حیوانی عمدتاً با تحقیقات پورکنژ، که مدرسه خود را در برسلاو تأسیس کرد، مرتبط است.

پورکنژ و شاگردانش (به ویژه جی. والنتین را باید برجسته کرد) در اولین و کلی ترین شکل ساختار میکروسکوپی بافت ها و اندام های پستانداران (از جمله انسان) را آشکار کردند. پورکنژ و والنتین سلول‌های گیاهی منفرد را با ساختارهای بافت میکروسکوپی منفرد حیوانات مقایسه کردند، که پورکینژ اغلب آن‌ها را «دانه» می‌نامید (برای برخی از ساختارهای حیوانی، مدرسه او از اصطلاح «سلول» استفاده می‌کرد).

در سال 1837، پورکنژ یک سری سخنرانی در پراگ انجام داد. در آنها، او از مشاهدات خود در مورد ساختار غدد معده، سیستم عصبی و غیره گزارش داد. جدول ضمیمه گزارش او تصاویر واضحی از برخی سلول های بافت حیوانی ارائه می دهد. با این وجود، پورکنژ قادر به ایجاد همسانی سلول های گیاهی و سلول های حیوانی نبود:

• اولاً، او با دانه ها یا سلول ها یا هسته های سلولی را فهمید.
• ثانیاً، اصطلاح "سلول" در آن زمان به معنای واقعی کلمه به عنوان "فضای محدود شده توسط دیوارها" درک شد.

پورکنژ مقایسه سلول‌های گیاهی و "دانه‌های" حیوانی را از نظر قیاس انجام داد و نه همسانی این ساختارها (درک اصطلاحات "قیاس" و "همسانی" به معنای امروزی).

مکتب مولر و آثار شوان

دومین مدرسه ای که ساختار میکروسکوپی بافت های حیوانی مورد مطالعه قرار گرفت، آزمایشگاه یوهانس مولر در برلین بود. مولر ساختار میکروسکوپی رشته پشتی (نوتوکورد) را مطالعه کرد. شاگرد او، هنل، مطالعه ای در مورد اپیتلیوم روده منتشر کرد که در آن انواع مختلف آن و ساختار سلولی آنها را شرح داد.

تحقیقات کلاسیک تئودور شوان در اینجا انجام شد و پایه و اساس نظریه سلولی را گذاشت. آثار شوان به شدت تحت تأثیر مکتب پورکینیه و هنله بود. شوان اصل درستی را برای مقایسه سلول های گیاهی و ساختارهای میکروسکوپی اولیه حیوانات پیدا کرد. شوان توانست همسانی ایجاد کند و مطابقت در ساختار و رشد ساختارهای میکروسکوپی اولیه گیاهان و حیوانات را اثبات کند.

اهمیت هسته در سلول شوان به دلیل تحقیقات ماتیاس شلایدن بود که کار خود را با عنوان "مواد در مورد گیاه زایی" در سال 1838 منتشر کرد. بنابراین، شلایدن را اغلب نویسنده همکار نظریه سلول می نامند. ایده اصلی نظریه سلولی - مطابقت سلول های گیاهی و ساختارهای اولیه حیوانات - با شلایدن بیگانه بود. او تئوری تشکیل سلول جدید از یک ماده بدون ساختار را ارائه کرد که بر اساس آن ابتدا یک هسته از کوچکترین دانه بندی متراکم می شود و در اطراف آن هسته ای تشکیل می شود که سازنده سلول (سیتوبلاست) است. با این حال، این نظریه بر اساس حقایق نادرست است.

در سال 1838، شوان 3 گزارش مقدماتی منتشر کرد و در سال 1839 اثر کلاسیک او "مطالعات میکروسکوپی در مورد مطابقت در ساختار و رشد حیوانات و گیاهان" ظاهر شد که عنوان اصلی آن بیانگر ایده اصلی نظریه سلولی است:

• در قسمت اول کتاب، او ساختار نوتوکورد و غضروف را بررسی می کند و نشان می دهد که ساختارهای ابتدایی آنها - سلول ها - به همین ترتیب رشد می کنند. او همچنین ثابت می‌کند که ساختارهای میکروسکوپی سایر بافت‌ها و اندام‌های بدن حیوان نیز سلول‌هایی هستند که کاملاً با سلول‌های غضروف و نوتوکورد قابل مقایسه هستند.
• بخش دوم کتاب به مقایسه سلول های گیاهی و سلول های حیوانی پرداخته و مطابقت آنها را نشان می دهد.
• در بخش سوم، مواضع نظری تدوین شده و اصول تئوری سلولی تدوین می شود. این تحقیقات شوان بود که نظریه سلولی را رسمیت بخشید و (در سطح دانش آن زمان) وحدت ساختار اولیه حیوانات و گیاهان را ثابت کرد. اشتباه اصلی شوان نظری بود که او به پیروی از شلایدن درباره احتمال ظهور سلول ها از ماده غیر سلولی بدون ساختار ابراز کرد.

توسعه نظریه سلولی در نیمه دوم قرن نوزدهم

از دهه 1840 قرن نوزدهم، مطالعه سلول در سراسر زیست شناسی مورد توجه قرار گرفته است و به سرعت در حال توسعه است و به شاخه ای مستقل از علم - سیتولوژی تبدیل شده است.

برای توسعه بیشتر تئوری سلولی، گسترش آن به پروتیست ها (پروتوزواها) که به عنوان سلول های آزاد شناخته می شدند، ضروری بود (سیبولد، 1848).

در این زمان، ایده ترکیب سلول تغییر می کند. اهمیت ثانویه غشای سلولی که قبلاً به عنوان ضروری ترین بخش سلول شناخته می شد، روشن می شود و اهمیت پروتوپلاسم (سیتوپلاسم) و هسته سلول ها به منصه ظهور می رسد (Mol, Cohn, L. S. Tsenkovsky, لیدیگ، هاکسلی) که در تعریف سلول توسط M. Schulze در سال 1861 منعکس شده است:

سلول توده ای از پروتوپلاسم با هسته ای است که درون آن قرار دارد.

در سال 1861، بروکو نظریه ای را در مورد ساختار پیچیده سلول ارائه کرد، که او آن را به عنوان یک "ارگانیسم ابتدایی" تعریف می کند، و تئوری تشکیل سلول ها از یک ماده بدون ساختار (سیتوبلاستما) را که توسط Schleiden و Schwann توسعه یافته بود را بیشتر توضیح داد. کشف شد که روش تشکیل سلول های جدید تقسیم سلولی است که اولین بار توسط Mohl بر روی جلبک های رشته ای مورد مطالعه قرار گرفت. مطالعات Negeli و N.I Zhele نقش عمده ای در رد نظریه سیتوبلاستما با استفاده از مواد گیاهی ایفا کردند.

تقسیم سلولی بافت در حیوانات در سال 1841 توسط Remak کشف شد. معلوم شد که تکه تکه شدن بلاستومرها یک سری تقسیمات متوالی است (بیشتوف، N.A. Kölliker). ایده گسترش جهانی تقسیم سلولی به عنوان راهی برای تشکیل سلول های جدید توسط R. Virchow در قالب یک قصیده بیان شده است:

"Omnis cellula ex cellula."
هر سلول از یک سلول.

در توسعه تئوری سلولی در قرن نوزدهم، تناقضاتی به شدت به وجود آمد که منعکس کننده ماهیت دوگانه نظریه سلولی بود که در چارچوب دیدگاه مکانیکی از طبیعت توسعه یافت. قبلاً در شوان تلاشی برای در نظر گرفتن ارگانیسم به عنوان مجموعه ای از سلول ها وجود دارد. این گرایش در "آسیب شناسی سلولی" ویرچو (1858) توسعه خاصی پیدا کرد.

آثار ویرچو تأثیری بحث برانگیز بر توسعه علم سلولی داشت:

• او نظریه سلولی را به حوزه آسیب شناسی گسترش داد که به شناخت جهانی بودن نظریه سلولی کمک کرد. آثار ویرچو رد نظریه سیتوبلاستما توسط شلیدن و شوان را تثبیت کرد و توجه را به پروتوپلاسم و هسته جلب کرد که به عنوان ضروری ترین بخش های سلول شناخته می شوند.
• ویرچو توسعه نظریه سلولی را در مسیر تفسیر مکانیکی صرف از ارگانیسم هدایت کرد.
• ویرچو سلول ها را به سطح یک موجود مستقل ارتقا داد، در نتیجه ارگانیسم نه به عنوان یک کل، بلکه صرفاً به عنوان مجموعه ای از سلول ها در نظر گرفته شد.

قرن XX

از نیمه دوم قرن نوزدهم، نظریه سلولی به طور فزاینده ای ویژگی متافیزیکی پیدا کرد که توسط "فیزیولوژی سلولی" ورورن تقویت شد، که هر فرآیند فیزیولوژیکی را که در بدن اتفاق می افتد به عنوان مجموع ساده ای از تظاهرات فیزیولوژیکی سلول های فردی در نظر می گرفت. در پایان این خط توسعه نظریه سلولی، نظریه مکانیکی "وضعیت سلولی" ظاهر شد، از جمله هکل به عنوان یک طرفدار. بر اساس این نظریه، بدن با حالت مقایسه می شود و سلول های آن با شهروندان مقایسه می شود. چنین نظریه ای با اصل یکپارچگی ارگانیسم در تضاد بود.

جهت مکانیکی در توسعه نظریه سلولی مورد انتقاد شدید قرار گرفت. در سال 1860، I.M. Sechenov از ایده ویرچو در مورد سلول انتقاد کرد. بعدها، نظریه سلول توسط نویسندگان دیگر مورد انتقاد قرار گرفت. جدی ترین و اساسی ترین ایرادات را هرتویگ، آ. جی. گورویچ (1904)، ام. هایدنهاین (1907)، دوبل (1911) مطرح کردند. بافت شناس چک استودنیکا (1929، 1934) انتقادات گسترده ای از نظریه سلولی کرد.

در دهه 1930، بیولوژیست شوروی، O. B. Lepeshinskaya، بر اساس داده های تحقیقاتی خود، "نظریه سلولی جدید" را در مقابل "Vierchowianism" ارائه کرد. این بر اساس این ایده بود که در انتوژنز، سلول ها می توانند از برخی مواد زنده غیر سلولی ایجاد شوند. تأیید انتقادی حقایق ارائه شده توسط O.B. Lepeshinskaya و طرفداران او به عنوان مبنای نظریه ای که او ارائه کرد، داده های مربوط به توسعه هسته های سلولی از "ماده زنده" بدون هسته را تأیید نکرد.

نظریه سلولی مدرن

نظریه سلولی مدرن از این واقعیت ناشی می شود که ساختار سلولی مهم ترین شکل وجود حیات است که در همه موجودات زنده به جز ویروس ها ذاتی است. بهبود ساختار سلولی جهت اصلی توسعه تکاملی هم در گیاهان و هم در حیوانات بود و ساختار سلولی در اکثر موجودات مدرن به طور محکم حفظ شده است.

در عین حال، مفاد جزمی و روش‌شناختی نادرست نظریه سلولی باید دوباره ارزیابی شوند:

• ساختار سلولی اصلی ترین، اما نه تنها شکل وجود حیات است. ویروس ها را می توان اشکال حیات غیر سلولی در نظر گرفت. درست است، آنها نشانه های حیات (متابولیسم، توانایی تولید مثل، و غیره) را فقط در داخل سلول های بیرونی نشان می دهند، ویروس یک ماده شیمیایی پیچیده است. به گفته بسیاری از دانشمندان، ویروس ها در منشا آنها با سلول مرتبط هستند، آنها بخشی از ماده ژنتیکی آن، ژن های "وحشی" هستند.
• مشخص شد که دو نوع سلول وجود دارد - پروکاریوتی (سلول های باکتری و آرکی باکتری ها) که هسته ای ندارند که توسط غشاها مشخص شده است و یوکاریوتی (سلول های گیاهان، حیوانات، قارچ ها و پروتیست ها) که دارای هسته ای هستند که توسط غشاء احاطه شده است. یک غشای دوتایی با منافذ هسته ای. بسیاری از تفاوت های دیگر بین سلول های پروکاریوتی و یوکاریوتی وجود دارد. بیشتر پروکاریوت ها اندامک های غشایی داخلی ندارند و بیشتر یوکاریوت ها دارای میتوکندری و کلروپلاست هستند. بر اساس تئوری همزیستی، این اندامک های نیمه مستقل از نسل سلول های باکتریایی هستند. بنابراین، یک سلول یوکاریوتی یک سیستم با سطح بالاتری از سازماندهی است. بنابراین، همسانی همه سلول ها به وجود یک غشای بیرونی بسته ساخته شده از یک لایه دوگانه فسفولیپیدها (در باستانی ها دارای ترکیب شیمیایی متفاوتی نسبت به سایر گروه های موجودات است)، ریبوزوم ها و کروموزوم ها - مواد ارثی در شکل مولکول های DNA که با پروتئین ها کمپلکس تشکیل می دهند. البته این منشأ مشترک همه سلول‌ها را نفی نمی‌کند، که مشترک بودن ترکیب شیمیایی آنها را تأیید می‌کند.
• نظریه سلولی، ارگانیسم را مجموعه ای از سلول ها می دانست و مظاهر حیات موجودات را در مجموع مظاهر حیات سلول های سازنده آن حل می کرد. این یکپارچگی ارگانیسم را نادیده گرفت، قوانین کل با مجموع اجزا جایگزین شد.
• با در نظر گرفتن سلول به عنوان یک عنصر ساختاری جهانی، نظریه سلولی سلول های بافتی و گامت ها، پروتیست ها و بلاستومرها را به عنوان ساختارهای کاملاً همولوگ در نظر گرفت. کاربرد مفهوم سلول برای پروتیست ها موضوعی بحث برانگیز در نظریه سلولی است به این معنا که بسیاری از سلول های پروتیست پیچیده چند هسته ای را می توان به عنوان ساختارهای فوق سلولی در نظر گرفت. در سلول‌های بافتی، سلول‌های زاینده و پروتیست‌ها، یک سازمان سلولی کلی آشکار می‌شود که در جداسازی مورفولوژیکی کاریوپلاسم به شکل یک هسته بیان می‌شود، با این حال، این ساختارها را نمی‌توان از نظر کیفی معادل در نظر گرفت و تمام ویژگی‌های خاص خود را فراتر از مفهوم "سلول". به طور خاص، گامت های حیوانات یا گیاهان فقط سلول های یک ارگانیسم چند سلولی نیستند، بلکه نسل هاپلوئید خاصی از چرخه زندگی آنها هستند که دارای ویژگی های ژنتیکی، مورفولوژیکی و گاهی محیطی هستند و تابع عمل مستقل انتخاب طبیعی هستند. در عین حال، تقریباً تمام سلول های یوکاریوتی بدون شک منشا مشترک و مجموعه ای از ساختارهای همولوگ دارند - عناصر اسکلت سلولی، ریبوزوم های نوع یوکاریوتی و غیره.
• نظریه سلولی جزمی ویژگی ساختارهای غیر سلولی در بدن را نادیده می گرفت یا حتی آنها را مانند ویرچو غیر زنده می شناخت. در واقع در بدن علاوه بر سلول‌ها، ساختارهای چند هسته‌ای فوق سلولی (سینسیتیا، سمپلاست) و ماده بین سلولی عاری از هسته وجود دارد که توانایی متابولیسم را دارد و در نتیجه زنده است. تعیین ویژگی تظاهرات زندگی آنها و اهمیت آنها برای بدن وظیفه سیتولوژی مدرن است. در همان زمان، هر دو ساختار چند هسته ای و ماده خارج سلولی فقط از سلول ها ظاهر می شوند. سینسیتیوم ها و سمپلاست های موجودات چند سلولی محصول آمیختگی سلول های مادر و ماده خارج سلولی محصول ترشح آنهاست، یعنی در اثر متابولیسم سلولی به وجود می آید.
• مشکل جزء و کل به طور متافیزیکی توسط نظریه سلولی ارتدوکس حل شد: تمام توجه به بخش های ارگانیسم - سلول ها یا "ارگانیسم های ابتدایی" منتقل شد.

یکپارچگی ارگانیسم نتیجه روابط طبیعی و مادی است که برای تحقیق و کشف کاملاً قابل دسترسی است. سلول های یک ارگانیسم چند سلولی افرادی نیستند که بتوانند به طور مستقل وجود داشته باشند (به اصطلاح کشت های سلولی خارج از بدن سیستم های بیولوژیکی مصنوعی هستند). به عنوان یک قاعده، تنها آن دسته از سلول های چند سلولی که باعث ایجاد افراد جدید (گامت، زیگوت یا هاگ) می شوند و می توانند به عنوان ارگانیسم های جداگانه در نظر گرفته شوند، قادر به وجود مستقل هستند. یک سلول را نمی توان از محیط خود جدا کرد (در واقع، مانند هر سیستم زنده). تمرکز تمام توجه بر روی سلول های منفرد ناگزیر به یکپارچگی و درک مکانیکی ارگانیسم به عنوان مجموع اجزا می شود.

تئوری سلولی که از مکانیسم پاک شده و با داده های جدید تکمیل شده است، یکی از مهم ترین تعمیم های بیولوژیکی باقی مانده است.

برای اولین بار، سلول ها، یا بهتر است بگوییم دیواره سلولی (پوسته) سلول های مرده، در بخش هایی از چوب پنبه با استفاده از میکروسکوپ توسط دانشمند انگلیسی رابرت هوک در سال 1665 کشف شد. این او بود که اصطلاح "سلول" را پیشنهاد کرد.
بعدها، هلندی A. Van Leeuwenhoek بسیاری از موجودات تک سلولی را در قطرات آب و گلبول های قرمز خون (گلبول های قرمز) را در خون انسان کشف کرد.

این واقعیت که علاوه بر غشای سلولی، همه سلول های زنده دارای محتوای داخلی هستند، یک ماده ژلاتینی نیمه مایع، دانشمندان تنها در آغاز قرن نوزدهم توانستند کشف کنند. این ماده ژلاتینی نیمه مایع را پروتوپلاسم می نامیدند. در سال 1831، هسته سلول کشف شد و تمام محتویات زنده سلول - پروتوپلاسم - شروع به تقسیم به هسته و سیتوپلاسم کرد.

بعدها، با بهبود تکنیک های میکروسکوپی، اندامک های متعددی در سیتوپلاسم کشف شد (کلمه "ارگانوئید" ریشه یونانی دارد و به معنای "ارگان مانند" است) و سیتوپلاسم شروع به تقسیم به اندامک ها و قسمت مایع - هیالوپلاسم کرد.

دانشمندان مشهور آلمانی، گیاه شناس ماتیاس شلیدن و جانورشناس تئودور شوان، که به طور فعال با سلول های گیاهی و جانوری کار می کردند، به این نتیجه رسیدند که همه سلول ها ساختار مشابهی دارند و از هسته، اندامک ها و هیالوپلاسم تشکیل شده اند. بعداً در 1838-1839 آنها فرموله کردند اصول اولیه تئوری سلولی. طبق این نظریه، سلول واحد ساختمانی اساسی همه موجودات زنده اعم از گیاهی و جانوری است و روند رشد موجودات و بافت ها با فرآیند تشکیل سلول های جدید تضمین می شود.

20 سال بعد، رودولف ویرچو، آناتومیست آلمانی، تعمیم مهم دیگری را بیان کرد: یک سلول جدید تنها می تواند از سلول قبلی ایجاد شود. وقتی مشخص شد که اسپرم و تخمک نیز سلول هایی هستند که در طی فرآیند لقاح به یکدیگر متصل می شوند، مشخص شد که زندگی از نسلی به نسل دیگر یک توالی پیوسته از سلول ها است. با توسعه زیست شناسی و کشف فرآیندهای تقسیم سلولی (میتوز و میوز)، نظریه سلولی با مفاد جدید بیشتری تکمیل شد. در شکل مدرن آن، مفاد اصلی نظریه سلولی را می توان به صورت زیر فرموله کرد:

1. سلول واحد اساسی ساختاری، عملکردی و ژنتیکی همه موجودات زنده و کوچکترین واحد موجود زنده است.

این فرض کاملاً توسط سیتولوژی مدرن اثبات شده است. علاوه بر این، سلول یک سیستم خودتنظیم کننده و خود بازتولید کننده است که برای تبادل با محیط خارجی باز است.

در حال حاضر، دانشمندان یاد گرفته‌اند که اجزای مختلف سلول را جدا کنند (تا تک تک مولکول‌ها). بسیاری از این اجزا در صورت داشتن شرایط مناسب می توانند به طور مستقل عمل کنند. به عنوان مثال، انقباضات کمپلکس اکتین-میوزین می تواند با افزودن ATP به لوله آزمایش ایجاد شود. سنتز مصنوعی پروتئین ها و اسیدهای نوکلئیک نیز در زمان ما به واقعیت تبدیل شده است، اما همه اینها فقط بخشی از زندگی هستند. برای عملکرد کامل همه این کمپلکس هایی که سلول را می سازند، به مواد اضافی، آنزیم ها، انرژی و غیره نیاز است. و تنها سلول ها سیستم های مستقل و خود تنظیم کننده هستند، زیرا همه چیز لازم برای حفظ زندگی کامل را داشته باشد.

2. ساختار سلول ها، ترکیب شیمیایی آنها و تظاهرات اصلی فرآیندهای حیاتی در همه موجودات زنده (تک سلولی و چند سلولی) مشابه است.

دو نوع سلول در طبیعت وجود دارد: پروکاریوتی و یوکاریوتی. با وجود برخی تفاوت های آنها، این قانون برای آنها صادق است.
اصل کلی سازماندهی سلولی با نیاز به انجام تعدادی از عملکردهای اجباری با هدف حفظ فعالیت حیاتی خود سلول ها تعیین می شود. به عنوان مثال، همه سلول ها دارای غشایی هستند که از یک طرف محتویات آن را از محیط جدا می کند و از طرف دیگر جریان مواد را به داخل و خارج از سلول کنترل می کند.

اندامک ها یا اندامک ها ساختارهای تخصصی دائمی در سلول های موجودات زنده هستند. اندامک های موجودات مختلف دارای یک طرح ساختاری مشترک هستند و بر اساس مکانیسم های مشترک کار می کنند. هر اندامک مسئول عملکردهای خاصی است که برای سلول حیاتی هستند. به لطف اندامک ها، متابولیسم انرژی، بیوسنتز پروتئین در سلول ها اتفاق می افتد و توانایی تولید مثل ظاهر می شود. اندامک ها شروع به مقایسه با اندام های یک موجود چند سلولی کردند، از این رو این اصطلاح.

در موجودات چند سلولی، تنوع قابل توجهی از سلول ها به وضوح قابل مشاهده است که با تخصص عملکردی آنها مرتبط است. برای مثال، اگر سلول‌های عضلانی و اپیتلیال را با هم مقایسه کنید، متوجه خواهید شد که آنها در رشد ترجیحی انواع مختلف اندامک‌ها با یکدیگر تفاوت دارند. سلول‌ها ویژگی‌های تخصصی عملکردی را به دست می‌آورند که برای انجام عملکردهای خاص لازم است، در نتیجه تمایز سلولی در طول انتوژنز.

3. هر سلول جدید فقط در نتیجه تقسیم سلول مادر می تواند تشکیل شود.

تولید مثل سلول ها (یعنی افزایش تعداد آنها)، چه پروکاریوت ها و چه یوکاریوت ها، تنها با تقسیم سلول های موجود انجام می شود. تقسیم الزاماً با یک فرآیند دو برابر شدن اولیه مواد ژنتیکی (تکثیر DNA) انجام می شود. آغاز زندگی یک موجود زنده یک تخم بارور شده (زیگوت) است. سلولی که از ادغام تخمک و اسپرم تشکیل شده است. بقیه تنوع سلولی در بدن نتیجه تقسیمات بی شمار است. بنابراین، می‌توان گفت که تمام سلول‌های بدن به هم مرتبط هستند و به یک شکل از یک منبع رشد می‌کنند.

4. موجودات چند سلولی موجودات زنده ای هستند که از سلول های زیادی تشکیل شده اند. بیشتر این سلول ها تمایز یافته اند، یعنی. در ساختار، عملکرد آنها متفاوت است و بافت های مختلف را تشکیل می دهد.

ارگانیسم های چند سلولی سیستم های یکپارچه ای از سلول های تخصصی هستند که توسط مکانیسم های بین سلولی، عصبی و هومورال تنظیم می شوند. باید بین چند سلولی و استعمار تمایز قائل شد. ارگانیسم های استعماری سلول های تمایز یافته ای ندارند و بنابراین بدن به بافت ها تقسیم نمی شود. موجودات چند سلولی علاوه بر سلول ها حاوی عناصر غیر سلولی نیز هستند، به عنوان مثال، ماده بین سلولی بافت همبند، ماتریکس استخوان و پلاسمای خون.

در نتیجه می توان گفت که تمام فعالیت های زندگی موجودات از تولد تا مرگ آنها: وراثت، رشد، متابولیسم، بیماری، پیری و غیره. - همه اینها جنبه های متنوعی از فعالیت سلول های مختلف بدن هستند.

نظریه سلولی تأثیر زیادی بر توسعه نه تنها زیست شناسی، بلکه همچنین علوم طبیعی به طور کلی داشت، زیرا پایه مورفولوژیکی وحدت همه موجودات زنده را ایجاد کرد و توضیح بیولوژیکی کلی از پدیده های زندگی ارائه داد. از نظر اهمیت، نظریه سلولی کمتر از دستاوردهای برجسته علم مانند قانون تبدیل انرژی یا نظریه تکاملی چارلز داروین نیست. بنابراین، سلول - مبنای سازماندهی نمایندگان پادشاهی گیاهان، قارچ ها و حیوانات - در روند تکامل بیولوژیکی بوجود آمد و توسعه یافت.